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礦山地質(zhì)災(zāi)害防治實用13篇

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礦山地質(zhì)災(zāi)害防治

篇1

礦業(yè)與人類的生存、社會的發(fā)展息息相關(guān)。翻開人類社會發(fā)展史,時代的演變,社會的更替都離不開礦業(yè)的發(fā)展。礦山地質(zhì)災(zāi)害是地質(zhì)災(zāi)害的一個小分支,是由于不正確開采地下礦產(chǎn)資源而直接誘發(fā)的人為地質(zhì)災(zāi)害,災(zāi)害的發(fā)生嚴重危及人類的生命,故具有重大的研究意義。我國是礦山地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)國家之一,具有種類多、分布廣、影響大、潛在災(zāi)害隱患突出等特點。

一、礦山地質(zhì)災(zāi)害

礦山地質(zhì)災(zāi)害按照災(zāi)害發(fā)生的時間快慢可將其分為兩大類,一類為突變性地質(zhì)災(zāi)害,如地震、泥石流、崩塌、滑坡、水土流失等;另一類為緩變性地質(zhì)災(zāi)害,如沙漠化、荒漠化、地面沉降等。與礦山較密切的主要有:

(一)滑坡、崩塌、泥石流災(zāi)害

在礦山開采過程中,地下巖石的應(yīng)力發(fā)生改變,以前的巖石應(yīng)力均衡被破壞,以及礦石廢渣的亂堆亂放,易造成邊坡的不穩(wěn)固,在外力誘發(fā)下,極易產(chǎn)生滑坡、崩塌及泥石流災(zāi)害。

(二)土地荒漠化

土地的荒漠化和沙漠化的形成是一個漫長的過程,區(qū)內(nèi)地下水的過度開采造成水資源的減少,河流的干涸,植被的消失是其產(chǎn)生的主要原因,但礦山的不合理開采也是一個不容忽視的問題。某些礦山由于排水,疏干了附近的地表水,淺層地下水長期得不到補充恢復(fù),影響植物生長,破壞了周圍的生態(tài)環(huán)境,最終使礦區(qū)土地石化和沙化。

(三)礦震

我國許多礦山出現(xiàn)采礦所誘發(fā)的地震,這已成為礦山主要環(huán)境問題之一。

二、礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因

(一)客觀原因

目前由于科學(xué)技術(shù)發(fā)展程度,采礦活動僅是在地球表面和巖石圈范圍內(nèi)進行的。采礦前的地球表面和巖石圈是平衡的。采礦過程,從地殼內(nèi)部挖出了極為巨大量的礦石和巖石。誠然,不論采礦的手段是鉆采、坑采,還是露天開采,還是液采,實際上都是肢解地殼的機體,這就使本來呈自然平衡的地殼,出現(xiàn)了新的不平衡和不諧調(diào),導(dǎo)致了地殼物質(zhì)的不穩(wěn)固性。這是誘發(fā)礦山地質(zhì)災(zāi)害的本質(zhì)原因。

采礦特別是地下采礦必須要排凈礦坑下積水和處理地層漏水,這又造成地下水的不平衡,進而導(dǎo)致地層的不平衡性和不穩(wěn)定性。在采礦過程中,如果不按科學(xué)手段進行,濫采亂挖,必然會導(dǎo)致礦坑突水、冒頂、偏幫、瓦斯爆炸等災(zāi)害的發(fā)生。

礦業(yè)活動不僅是采礦過程,而且也包括選礦和冶煉加工。采礦,尤其是選礦和冶煉不可避免的要用水和火來處理。因此,礦業(yè)過程必然產(chǎn)生三廢,即廢氣、廢水和廢渣。三廢的排放和堆積對周圍環(huán)境及人類的健康都造成極大的危害。

(二)主觀原因

相當長時期以來,由于經(jīng)濟利益的驅(qū)動,許多地方和民營小煤礦、小金屬礦等如雨后春筍般發(fā)展,它們與國營大礦山爭奪資源或單獨或寄生于國營大礦山之上,這樣一來,極易引發(fā)礦山瓦斯泄露和透水等事故。近年來,礦山腐敗現(xiàn)象滋生,有的國營礦山也變相地轉(zhuǎn)為私人承包,不注意安全生產(chǎn)。這是礦山地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生的一個不可忽視的原因。

三、地質(zhì)災(zāi)害防治措施與對策

礦產(chǎn)資源的開發(fā)與開采,總伴隨著地質(zhì)環(huán)境的破壞與改造,而礦山不合理的開采,必將造成水土流失、土地占壓和毀損、次生地質(zhì)災(zāi)害、礦山廢水和重金屬污染,從而對當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展和人類自身造成危害。而無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家,生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)治理已作為生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護的重要內(nèi)容。礦區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱,承載能力低,遭受嚴重干擾和破壞后,很難在短時間內(nèi)恢復(fù),建議對礦山地質(zhì)環(huán)境的治理采取如下措施和對策:

(一)系統(tǒng)開展地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與研究,加強區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測

地質(zhì)環(huán)境調(diào)查是發(fā)現(xiàn)地質(zhì)環(huán)境因素必不可少的重要手段,以調(diào)查礦區(qū)的內(nèi)、外力地質(zhì)作用為主,掌握礦區(qū)乃至附近區(qū)域地震、泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生規(guī)律,提供防治對策。加強區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測,建立礦山環(huán)境監(jiān)測網(wǎng),并將其作為國家監(jiān)測網(wǎng)的一部分,對區(qū)內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害活動規(guī)律進行全面了解,為治理提供依據(jù)。

(二)建立政府引導(dǎo)的市場運作機制,治理區(qū)內(nèi)環(huán)境

老礦山大部分在計劃經(jīng)濟時期建立,礦山建設(shè)初期對環(huán)保投入嚴重不足,沒有及時對礦山生態(tài)環(huán)境進行恢復(fù)治理。而現(xiàn)在,大部分礦山企業(yè)負擔重,經(jīng)濟效益較差,難以承擔多年累積造成的礦山生態(tài)環(huán)境破壞的經(jīng)濟責任。因此,應(yīng)積極爭取國家和地方政府的投資,多方位籌集資金,加大恢復(fù)治理環(huán)境的力度。

(三)堅持資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護相結(jié)合,以防為主、防治結(jié)合

礦區(qū)大多自然環(huán)境較差,環(huán)境破壞后難以恢復(fù),對于礦山堆放的尾礦、棄土、棄石等可能會導(dǎo)致滑坡、崩塌、泥石流等災(zāi)害的地方,應(yīng)盡快進行治理。必須堅持開發(fā)與環(huán)保并行,決不以犧牲環(huán)保為代價,要避免先污染后治理,走以預(yù)防為主的礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)之路。

(四)加強礦山前期論證及落實地質(zhì)環(huán)境保證金制度

必須將礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價報告書作為新頒及換發(fā)采礦許可證的主要評審依據(jù)。對于新建礦山廠址的選擇也應(yīng)首先進行環(huán)境地質(zhì)勘探,提出環(huán)境地質(zhì)報告,才能進行廠址的建設(shè)設(shè)計。

(五)加強科學(xué)技術(shù)研究和應(yīng)用,推進礦山“清潔生產(chǎn)”,發(fā)展綠色礦業(yè)

鼓勵采用先進的采、選、冶工藝,開發(fā)低廢、無污染的礦山清潔生產(chǎn)技術(shù),實現(xiàn)礦山廢棄物的減量化和資源化。加強調(diào)查和充實礦山生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和資料,制定礦山生態(tài)環(huán)境保護與恢復(fù)治理的科技發(fā)展計劃。加強礦山開采導(dǎo)致的滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫等突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防和治理的研究;開發(fā)礦山“三廢”高效處理與資源化的技術(shù)體系和工藝設(shè)備,以及科學(xué)高效的礦山生態(tài)環(huán)境管理信息系統(tǒng)和預(yù)警系統(tǒng),走一條資源開發(fā)與環(huán)境保護相協(xié)調(diào)的“綠色礦業(yè)”之路。

四、結(jié)語

我國礦山種類繁多、分布廣、數(shù)量多、規(guī)模小、基礎(chǔ)差,由于技術(shù)、管理及效益等原因的影響,資源開發(fā)中的安全形勢相當嚴峻,經(jīng)常發(fā)生地表塌陷、山體崩塌、礦山邊坡滑坡、廢石場泥石流、尾礦庫垮塌、采場冒頂、巷道坍塌、礦山地震、巖爆、采空區(qū)大面積地壓、井下突水、深井高溫等災(zāi)害,給社會穩(wěn)定和人民生命財產(chǎn)安全帶來嚴重影響。因此,合理有效地利用資源,保護礦山環(huán)境,加強監(jiān)測與信息化管理,防止礦山地質(zhì)災(zāi)害,實現(xiàn)礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,是一個非常重要的問題,提升采礦工藝水平,以高技術(shù)、高科技為先導(dǎo),走以預(yù)防為主的礦產(chǎn)開發(fā)之路,做到資源開發(fā)與環(huán)境保護并重,促進區(qū)內(nèi)經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)定健康發(fā)展。

參考文獻

[1]孔慶友,康鳳新,李守昌,韓景敏,邢立亭,劉瑞華.山東省礦山主要地質(zhì)災(zāi)害及其防治對策[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報,2005,(1).

[2]丁雅麗.唐山市體育場巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害治理工程實例[J].西部探礦工程,2002,(S1).

[3]李鳳明.采礦引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害及工程治理實踐[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2001,(3).

[4]張衛(wèi)東.大同市礦山地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)狀及防治對策[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2008,(1).

篇2

引言

在過去的幾十年里,礦山資源的開采為我國經(jīng)濟建設(shè)做出了巨大的貢獻。伴隨著礦山資源的持續(xù)開采,一系列因其引起的環(huán)境問題接踵而來。不可否認,我國是礦山資源開采大國,同時也是礦山地質(zhì)災(zāi)禍大國。礦山地質(zhì)災(zāi)害是在礦山資源的開采過程中,因破壞了原有地質(zhì)環(huán)境而引誘發(fā)生的一系列災(zāi)害,如地震、滑坡、泥石流、塌方、地面下沉等。近年來,我國國內(nèi)基礎(chǔ)建設(shè)和經(jīng)濟建設(shè)的投入,促進了礦山資源的開采,但因技術(shù)設(shè)備相對落后、管理存在問題等原因,現(xiàn)存隱患重重,災(zāi)害頻頻發(fā)生,給國家經(jīng)濟帶來重大的損失,造成了環(huán)境的不可挽回的嚴重破壞,也給人民群眾帶來了不可擬補的傷害。本文研究礦山地質(zhì)災(zāi)害及預(yù)防措施,具有重大的現(xiàn)實意義。

1952年至2011年的60年間,據(jù)不完全統(tǒng)計,我國共發(fā)生過礦產(chǎn)地質(zhì)災(zāi)害事件11500多起,奪去6000多個鮮活的生命,由此造成的各類損失高達300多億元人民幣。礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的頻率與各地礦產(chǎn)開發(fā)強度呈線性正相關(guān)關(guān)系,全國各省級行政單位幾乎都出現(xiàn)過這類災(zāi)害。由此可見礦山地質(zhì)災(zāi)害的普遍性和嚴重性,時下,分析各類礦山地質(zhì)災(zāi)害成因并研究相應(yīng)的防治策略具有重要的現(xiàn)實意義。

1 礦業(yè)開發(fā)與地質(zhì)災(zāi)害

經(jīng)濟的快速發(fā)展和基礎(chǔ)建設(shè)的不斷投入加快了對礦物資源的需求,這也為礦產(chǎn)開采企業(yè)帶來了發(fā)展機會。據(jù)不完全統(tǒng)計我國各類大中型礦山已達9000 余座,資源開采規(guī)模居世界第3 位。礦山資源的開采為我國社會主義建設(shè)提供了必要的原材料和能源基礎(chǔ)。然而,日益嚴峻的礦山地質(zhì)災(zāi)害問題迫使我們不得不給予重視。礦山地質(zhì)災(zāi)害,在我國具有以下特點:第一,種類多,分布廣,隱患多,影響大,瞞報多,責任事故復(fù)雜;第二,多發(fā)生在煤炭礦山行業(yè),其次是金屬礦山行業(yè)。

2 常見且危害性較大的幾種礦山地質(zhì)災(zāi)害

礦山地質(zhì)災(zāi)害類型多種多樣,影響范圍也有大有小。目前常用的分類方案主要有兩種:第一,按地質(zhì)災(zāi)害所需的時間分類;第二,按地質(zhì)災(zāi)害的空間形態(tài)與誘發(fā)因素分類。鑒于目前的很多研究將著力點放在上述第二種分類方式描述的三種大類級別的地質(zhì)災(zāi)害上,且研究比較詳盡,本文主要針對破壞性較強且發(fā)生較普遍的幾種礦山地質(zhì)災(zāi)害進行論述。

2.1 礦山崩塌

礦山崩塌通常指坡度較大的斜坡上的尾礦、巖石及土壤由于受到重力作用而脫離原來位置,發(fā)生崩塌、滾落并堆積在平坦位置的現(xiàn)象。礦山崩塌主要由尾礦堆積不合理、礦坑設(shè)計缺陷等原因造成。崩塌造成的形狀不一、大小不同的堆積在平坦處的堆積物,稱為崩積物,有時也會被稱為尾礦堆或碎石堆。

礦山崩塌會使建筑物,有時甚至使整個居民點遭到毀壞,使公路和鐵路被掩埋。礦山崩塌帶來的損失,不單是建筑物毀壞的直接損失,并且常因此而使交通中斷,給運輸帶來重大損失。礦山崩塌有時還會使河流堵塞形成堰塞湖,這樣就會將上游建筑物及農(nóng)田淹沒,在寬河谷中,礦山崩塌還可能使河流改道及改變河流性質(zhì),從而造成急湍地段。

2.2 滑坡與泥石流

滑坡是指山坡上的碎石、土壤及其他雜物,受天然降水沖刷、地震活動、及邊坡失去穩(wěn)定狀態(tài)等因素影響,在重力的驅(qū)使下,整體性或者呈分散狀態(tài)順著山坡向下移動的自然現(xiàn)象。泥石流通常是指大量降水夾帶泥土、碎石甚至巖塊,以極快的速度由山頂或山腰沿一定的槽道或直接沿山體直沖而下,并在山地低洼處堆積。

滑坡和泥石流也是經(jīng)常發(fā)生的礦山地質(zhì)災(zāi)害,常常給礦山開采以及人民生命財產(chǎn)造成巨大損失、有的甚至是毀滅性的災(zāi)難。發(fā)生在工礦區(qū)的滑坡和泥石流,可損壞采礦設(shè)備及廠舍,威脅職工生命安全,影響礦山生產(chǎn)活動,從而造成重大經(jīng)濟損失。

2.3 地面塌陷

地面塌陷是由于采礦造成的地下支撐減少、地下水水位下降造成地表巖、土體向下塌陷,并為地表造成塌陷坑、洞的一種常見現(xiàn)象。如果這種塌陷出現(xiàn)在經(jīng)濟生產(chǎn)場所或居住區(qū),便會演變成一種可怕的礦山地質(zhì)災(zāi)害。這種礦山地質(zhì)災(zāi)害具有突發(fā)性,嚴重威脅礦區(qū)人民的生命安全和國家財產(chǎn)安全,尤其多見于煤礦的開采過程中。全國各地因煤炭開采造成的地表塌陷屢見不鮮,破壞耕地、建筑物、威脅交通安全。

2.4 瓦斯爆炸

瓦斯爆炸是指煤礦開采過程中,通風(fēng)不良、煤層氣泄露等意外導(dǎo)致礦井中的甲烷濃度意外升高,在遇到明火的條件下發(fā)生的爆炸,是一種快速的連鎖反應(yīng)。從化學(xué)原理上講,瓦斯爆炸就是達到危險濃度的CH與自然界中的O2在達到燃燒溫度下出現(xiàn)的劇烈燃燒反應(yīng)。

瓦斯爆炸的典型特征是產(chǎn)生高溫高壓的氣體,這些氣體在短時間內(nèi)產(chǎn)生并向周圍急劇擴散,燒傷施工人員并使人們窒息,摧毀采礦機械,造成塌方、漏水,具有極大地破壞力。此外,瓦斯爆炸產(chǎn)生很多有毒氣體,極易致使井下滯留人員中毒身亡。

3 礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因與主要問題

3.1 災(zāi)害發(fā)生的原因

(1)客觀原因。礦山開采改變了原有的地質(zhì)結(jié)構(gòu),現(xiàn)有開采技術(shù)有限,不論采用何種采礦手段,對自然環(huán)境的破壞是不可避免的,這也是誘發(fā)礦山地質(zhì)災(zāi)害的本質(zhì)原因。

(2)主觀原因。國有企業(yè)轉(zhuǎn)制承包煤礦、小煤礦和私營煤礦存在較多管理問題,安全隱患嚴重。這是礦山地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生的一個不可忽視的原因。

3.2 現(xiàn)存主要問題

(1)未建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息資源庫,對礦山地質(zhì)災(zāi)害的數(shù)據(jù)統(tǒng)計不足,不可能進行系統(tǒng)工程化的分析與研究。

(2)礦山企業(yè)對礦山地質(zhì)災(zāi)害的研究多為短期行為,缺少戰(zhàn)略性和長效性的研究,往往導(dǎo)致舊問題剛解決,新問題又出現(xiàn)的現(xiàn)象,研究深度不夠。

(3)礦山地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防需要投入大量資金,這就使得長期以來許多礦山企業(yè)寧愿災(zāi)后治理也不愿預(yù)先防范,研究積極性不高。

4 礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治措施與對策

4.1 礦山崩塌的防治措施

針對礦山崩塌特點,可在礦業(yè)開采中采用以下方法防范崩塌:(1)遮擋。斜坡上堆放的尾礦石,可在其下方設(shè)立堅固的圍擋。 (2)攔截。在山坡腳或半山坡上澆注混凝土墻可以很好的對付降水過程中由山上滾落下的礦石及堅硬的土塊。(3)支擋。在向外延伸的礦石及不安全的大礦石下面筑起支擋柱、墻可以很好的防止這些礦石崩落山下。

4.2 滑坡與泥石流的防治措施

與防治礦山崩塌的措施相似,防治滑坡可以從以下三個方面入手:一是將形成泥石流的重要因素——水的影響去除掉;二是改造可能出現(xiàn)滑坡的物體的形狀,澆注抗滑坡墻或柱等;三是優(yōu)化滑動體的巖土性質(zhì)。其主要工程措施有:排除地表水和地下水,防止河水、庫水對滑坡體坡腳的沖刷,削坡減重,修筑支擋工程,采用焙燒法、爆破灌漿法等物理化學(xué)以改善滑動帶的土石性質(zhì)等。

4.3 地面塌陷的防治措施

(1)按科學(xué)方法采礦,預(yù)留非采區(qū)。開始采礦之前設(shè)置好非采區(qū),避開重要區(qū)域,可以最大程度的減小地面塌陷造成的危害;(2)采空區(qū)要積極開展地質(zhì)調(diào)查研究。積極地在采空區(qū)開展地質(zhì)調(diào)查工作,弄清楚地下的地質(zhì)情況,然后根據(jù)具體情況制定不同的應(yīng)對措施,如搬遷工作,可以很好的防患于未然。

4.4 瓦斯爆炸防治措施

預(yù)防瓦斯爆炸一般主要從防止CH4積累和控制火源兩方面著手開展工作。為防止瓦斯積聚應(yīng)加強通風(fēng),及時檢查各用風(fēng)地點的通風(fēng)狀況和瓦斯?jié)舛龋粚ν咚购看蟮拿簩樱M行瓦斯抽放,降低煤層及采空區(qū)的瓦斯涌出量。為防止瓦斯引燃的措施應(yīng)在井口房、瓦斯抽放站等周圍禁止使用明火;嚴格管理井下火區(qū);嚴格執(zhí)行放炮制度;注意防止機械摩擦產(chǎn)生的火花。

5 結(jié)論

現(xiàn)階段,我國礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生幾率、頻度、強度及災(zāi)害損失均呈顯著上升態(tài)勢,對災(zāi)害的全面預(yù)防和徹底治理已是刻不容緩。愈演愈烈的礦山災(zāi)害、大量潛伏的災(zāi)害隱患、日漸惡化的礦山環(huán)境說明礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治必須上升到一定的重視高度。合理有效地利用資源、保護礦山環(huán)境、加強監(jiān)測與信息化管理、防止礦山地質(zhì)災(zāi)害、實現(xiàn)礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,是一個長期而重要的工作。

參考文獻

[1]何芳,徐友寧,喬岡,等.中國礦山地質(zhì)災(zāi)害分布特征[J].地質(zhì)通報,2012,03.

篇3

當前,隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,礦產(chǎn)資源開發(fā)規(guī)模也越來越大,隨之而來的則是礦山地質(zhì)環(huán)境的惡化。據(jù)調(diào)查,全國采礦地面塌陷相當嚴重,據(jù)對全國1 173個大中型礦山企業(yè)調(diào)查,地面塌陷破壞土地面積達84 200多公頃,煤礦區(qū)最為突出。地面塌陷,毀壞城鄉(xiāng)各種建筑、交通設(shè)施和農(nóng)田,威脅人民生命財產(chǎn)安全,影響經(jīng)濟建設(shè),造成嚴重的經(jīng)濟損失。因此,加強礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治刻不容緩。

1 礦山開采引起的環(huán)境地質(zhì)問題

隨著近年來的礦產(chǎn)資源加速開發(fā),難以避免地給所開發(fā)的礦山環(huán)境造成不容忽視的破壞。由于礦山開采而導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害是一個非常突出的地質(zhì)環(huán)境問題,礦山地質(zhì)災(zāi)害的特點是具有很強的隱蔽性和突發(fā)性,一旦發(fā)生,便會為所在地區(qū)帶來較為嚴重的災(zāi)情。經(jīng)常發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害有滑坡、崩塌、泥石流以及地面塌陷等。

1.1 滑坡、不穩(wěn)定斜坡

根據(jù)調(diào)查,礦山所存在的易滑坡區(qū)域和不穩(wěn)定斜坡區(qū)域,其形成的原因主要來自于多年來某些地區(qū)持續(xù)而無序地對礦山進行開挖,并且沒能科學(xué)管理礦山棄渣,此外,礦山的采空區(qū)出現(xiàn)沉陷,以及較大規(guī)模的降雨、采空區(qū)發(fā)生地震、爆破等活動,也會使滑坡和不穩(wěn)定斜坡發(fā)生的幾率增多。在礦區(qū)的滑坡等地質(zhì)災(zāi)害一般來講單體規(guī)模不大,但是分布很廣泛,因此對當?shù)鼐用裼兄蝗莺鲆暤臐撛谖:Γ译y以準確及時地預(yù)測。

在礦區(qū),滑坡和不穩(wěn)定斜坡的出現(xiàn)誘因有如下三類:第一類比較常見,主要是由于采礦者將礦渣置于比較高而陡的坡地,一旦礦渣累計過多,在發(fā)生短時間強降雨的時候便很容易形成滑坡;第二類是因為大規(guī)模的礦產(chǎn)開采而使礦區(qū)局部的巖體應(yīng)力產(chǎn)生了變動,一旦有強降雨的觸發(fā),或者重力變化和類似的因素影響,便很容易造成巖土體滑動,形成滑坡;第三類是在某些露天開采的礦區(qū)里,礦區(qū)的上半部分土體已經(jīng)逐步風(fēng)化,而此時如果采面過于陡峭,便會很容易由于在強降雨或者自身重力、以及開采時的爆破力的影響下松動崩塌,形成滑坡。

1.2 地面塌陷及地裂縫

大多礦區(qū)開采歷史悠久,近幾年隨著采煤機械的日新月異,新增采空區(qū)面積越來越多,這些采空區(qū)隨時都可能冒落,產(chǎn)生地面塌陷及地裂縫。這些地面裂縫遍布,一般長數(shù)百到上千米、多呈平行狀密集式排列,垂向深度較大,以張剪性破裂為主,方向性良好,裂而光滑平直,與下部煤層頂板貫穿。眾多裂隙將地表切割得支離破碎,大部分地下水被截流至井下,致使淺層地下水日趨枯竭,植被退化,農(nóng)田無法耕作。

在堅硬頂板條件下,大量未經(jīng)處理的采空區(qū)是發(fā)生大而積塌陷的根本原因。這主要與采煤方法及煤柱的留設(shè)等因素有關(guān)。另外,礦區(qū)水文地質(zhì)條件的變化不僅產(chǎn)生了環(huán)境問題,而且使采空區(qū)的煤柱受到侵蝕,加速了頂板的垮落。隨著掘進水平的延伸,復(fù)合采空區(qū)面積會進一步擴大,如何制定新的采煤方法標準,因地制宜地留設(shè)保安煤柱是礦區(qū)二次創(chuàng)業(yè)中的重要課題。根據(jù)資料分析:埋深100 m,采高3.5 m的采空區(qū),留設(shè)煤柱的面積比率應(yīng)達到30%以上,才能保證地表的穩(wěn)定性不受影響。在舊采區(qū)內(nèi)煤柱由于氧化及滲透壓力作用,使其抗壓強度下降,引起地表整體移動。

2 礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治

隨著礦區(qū)的持續(xù)開采,附近的自然環(huán)境逐步出現(xiàn)退化,危害的范圍還將繼續(xù)增加,所形成的地質(zhì)災(zāi)害也會漸漸嚴重,導(dǎo)致更大的致災(zāi)性。目前的科學(xué)技術(shù)尚無法從根本上控制由于礦區(qū)開采而引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害,我們可以盡可能采取一切有效措施,使災(zāi)害的損失減輕到最小程度。

2.1 采空區(qū)塌陷的防治

隨著礦區(qū)開采程度的加大,礦區(qū)地面的塌陷現(xiàn)象是一個難以回避的地質(zhì)問題,大量事實證明采空區(qū)塌陷會對礦區(qū)的人類生活和生態(tài)環(huán)境帶來負面的甚至惡劣的影響,隨著開采過程的深入,采空區(qū)塌陷也逐步惡化,而當前的采礦工程發(fā)展是難以避免采空區(qū)塌陷現(xiàn)象的。目前只能通過科學(xué)的施工措施,以各類手段盡可能降低采空區(qū)塌陷的程度,使之對當?shù)丨h(huán)境和居民生活影響降到最低,并保持礦區(qū)生態(tài)經(jīng)濟效益的最大化。

目前,有不少針對采空區(qū)塌陷的施工模式,在采礦實踐中也取得了一定的效果。一種比較有效的模式叫做“充填復(fù)墾”模式。該模式通過將礦區(qū)所產(chǎn)生的大量煤矸石、粉煤灰等物質(zhì)對采空塌陷地進行有效填充。這種防止策略適合于在填充物質(zhì)比較充足的地區(qū)使用,因為所選擇的填充物質(zhì)不會對環(huán)境產(chǎn)生污染,并且能夠?qū)Σ煽諈^(qū)塌陷產(chǎn)生較好的一只作用,還能有利于廢棄物的處理,因此具有一舉多得的效益,被許多地區(qū)使用。

2.2 采礦區(qū)滑坡的防治

如果所采的礦床都處于相對軟弱的地層中,并且在軟弱層之上由灰?guī)r或砂巖組成的高陡崖,則很容易出現(xiàn)采礦區(qū)的滑坡現(xiàn)象。常用且比較有效的治理滑坡的方法包括通過支擋或者鉚固以及邊坡的加固等等,來改變區(qū)域地形,進而防止滑坡;而對于某些比較特殊的危險地區(qū),則應(yīng)著重修正邊坡的形狀和尺寸比例。例如減少邊坡的高度以及降低邊坡角度,使邊坡巖體內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)得到改變,從而保持邊坡穩(wěn)定,減少滑坡風(fēng)險。

2.3 采礦區(qū)泥石流的防治

由于過度采礦,破壞植被改變地形,便很容易引發(fā)泥石流。根據(jù)近年來的采礦工程經(jīng)驗,對于泥石流的防治策略可以通過兩個方面進行,一是攔擋,二是疏導(dǎo)。在礦區(qū)中泥石流發(fā)生幾率偏大的地區(qū),結(jié)合其具體的地形條件,在合適的地段構(gòu)建攔截壩,從而攔擋可能構(gòu)成泥石流的松散固體物質(zhì)。同時選擇合理區(qū)域構(gòu)筑溝渠等排泄公事,使以及形成的泥石流可以通過這些溝渠順利排走。

2.4 采礦區(qū)水土流失的防治

采礦區(qū)的水土流失危害主要是影響區(qū)域的水循環(huán)、破壞土地資源、加劇人為水土流失的發(fā)生。其中,對采礦區(qū)的林木和植被進行保持,是對礦區(qū)進行水土保持之中十分重要的部分,在采礦區(qū)的水土流失防止里發(fā)揮著不可替代的作用。在水土保持工程中,應(yīng)該建立一套綜合的防護系統(tǒng),既能防止水蝕,也能防止風(fēng)蝕,通過以林草等植被使礦山土壤得到固結(jié),從而在最大限度上避免水土的流失。應(yīng)采取恢復(fù)植被、修建蓄排水工程和攔擋工程等綜合防治措施。

2.5 采礦區(qū)突水災(zāi)害對防治

采礦區(qū)容易發(fā)生突水災(zāi)害,這種災(zāi)害的避免和防止可以分為兩個類別,一是地面防水策略,二是井下防水策略。對于第一種情況,采礦區(qū)的地面防水,其原理是通過斷開大氣降水,達到避免來自地表的水涌入采礦區(qū)。地面風(fēng)水的實際策略包括構(gòu)建地面防洪溝、對礦井的塌陷坑進行有效封堵、對礦區(qū)的地勢低洼處積水進行排除或疏導(dǎo)、通過墊高河床達到河流流向的變化等。對礦區(qū)中一些年代較舊的坑洞,應(yīng)該對其實施封閉處理,達到避免雨水灌入的目標。

2.6 采礦區(qū)三廢排放的防治

挖掘采礦區(qū)中的尾礦與矸石的利用價值,對存在于礦坑中的水源進行回收利用。一方面能夠?qū)U物進行循環(huán)利用,另一方面則能夠?qū)λ催M行有效的回收。對采空區(qū)里的尾礦,在進行洗選處理之后,對其中含有的有用物質(zhì)進行應(yīng)提取,從而繼續(xù)挖掘其價值。對于已經(jīng)塌陷或者遭到破壞的礦區(qū)土地,則應(yīng)結(jié)合其具體情況來進行繼續(xù)開發(fā),包括回復(fù)種植以及進行行政區(qū)域規(guī)劃等等。土地的再利用應(yīng)該嚴格與環(huán)境的保護和修復(fù)進行配合,例如,對于采礦區(qū)里的矸石,可以用于填充廢舊的巷道,也可以將其用于建筑材料等,通過廢物的二次利用來實現(xiàn)環(huán)境的保護。

參考文獻:

篇4

由于礦產(chǎn)開采過程勢必改變原有穩(wěn)定的礦藏條件,改變了當?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境,而由于人為的采礦活動改變了地質(zhì)環(huán)境所引起或誘發(fā)的災(zāi)害被稱為礦山地質(zhì)災(zāi)害。礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生會對生態(tài)環(huán)境、自然資源和經(jīng)濟社會造成不可估量的危害和破壞。我國的礦產(chǎn)開采具有相當長的歷史,在相當長的時間內(nèi),我國礦產(chǎn)開采技術(shù)和設(shè)備都比較落后,這種條件下的礦產(chǎn)開采導(dǎo)致礦山地質(zhì)環(huán)境不斷惡化,礦山地質(zhì)災(zāi)害事故頻發(fā)。危及生命的礦難和環(huán)境災(zāi)害時有發(fā)生,近年來還有逐漸上升的趨勢。因此,根據(jù)我國礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生及發(fā)展規(guī)律、特點,將礦山地質(zhì)災(zāi)害進行詳細分類,并根據(jù)其各自特點提出防治災(zāi)害的措施,是一項十分必要的工作。

二、勘查方法

由于礦山的地質(zhì)災(zāi)害都在深部發(fā)生,勘查多采用遙感信息技術(shù)與物理勘查方法。

(1)地球信息技術(shù)綜合方法。目前的信息技術(shù)主要是利用遙感集合“3S”技術(shù),及時掌握地質(zhì)災(zāi)害可能的分布、發(fā)生地點與區(qū)域。如利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的高危點位精確定位,并利用遙感衛(wèi)星進行疊加分析,預(yù)測災(zāi)變發(fā)生趨勢。

(2)地球物理勘查方法。主要指應(yīng)用物理手段,探測巖土圈層相關(guān)信息,確定采空區(qū)、斷層位移、磁場變化等可能的災(zāi)害伴發(fā)信息,對地質(zhì)災(zāi)害進行提前分析與預(yù)測。地球物理勘查礦山地質(zhì)災(zāi)害的方法主要包括高密度電阻率法、視電阻率法、瞬變電磁法、淺層地震法等。這些方法是預(yù)測潛在礦山地質(zhì)災(zāi)害重要技術(shù)手段。

(3)環(huán)境化學(xué)勘測方法。在礦山地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防過程中,人們也常常使用地球化學(xué)勘查方法。例如對礦區(qū)環(huán)境污染的監(jiān)測,化學(xué)探測方法具有不可替代的優(yōu)勢。這種方法的應(yīng)用能夠有效確定污染因素、預(yù)測污染趨勢、追溯污染源、劃分污染區(qū),為污染治理方案的制定提供重要的科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。

三、防治措施

礦山地質(zhì)災(zāi)害由于時空特點與產(chǎn)生條件各有特點,隨著礦山地質(zhì)勘查的手段逐步應(yīng)用,我們應(yīng)采取有力的防治措施,才能防止礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,有效地減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。根據(jù)礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的特點,有些礦山地質(zhì)災(zāi)害我們能從主觀上加以預(yù)防,有些地質(zhì)災(zāi)害由自然誘因引起,我們不可能有效預(yù)防,因此我們制定具體的防治手段應(yīng)包括如措施:

(1)建立和完善礦山開采前的風(fēng)險評估與環(huán)境評估,并制定環(huán)境保護與恢復(fù)治理的政策法規(guī)和規(guī)劃體系。做到開采前嚴格評估,開產(chǎn)中積極防范,開采后積極恢復(fù),把礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)與土地復(fù)懇納入法規(guī),強制推行。

(2)加強宣傳,普及礦山地質(zhì)災(zāi)害防治知識,提高礦山開采人員素質(zhì),增強其對地質(zhì)災(zāi)害的危機感與警覺性。提高礦山生產(chǎn)過程中全員防災(zāi)、減災(zāi)技能與手段,強化礦山地質(zhì)災(zāi)害的防、險避險、搶險培訓(xùn)。

(3)開發(fā)與應(yīng)用先進的信息化、地球物理勘查手段、地球化學(xué)勘查手段,對礦山地質(zhì)進行嚴密監(jiān)視,對可能發(fā)生的潛在災(zāi)害施行實時監(jiān)測、動態(tài)監(jiān)測,建立礦山地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)礦山地質(zhì)與環(huán)境生態(tài)動態(tài)跟蹤與管理體系,避免重大人員財產(chǎn)損失。

(4)加強礦坑、礦井邊坡設(shè)計,進行邊坡監(jiān)測,堅固擋墻穩(wěn)固邊坡地質(zhì)構(gòu)造,開挖后如果出現(xiàn)開裂變形,及時做地質(zhì)勘察,并做好預(yù)防措施。合理建設(shè)尾礦礦壩,形成穩(wěn)定礦場與尾礦庫,降低滑坡和塌方風(fēng)險。

(5)對于坑道開采,在坑道內(nèi)一定要做好支護,做到邊開采邊支護,防止因礦頂坍塌、冒頂?shù)犬a(chǎn)生的危害,尤其上方有住戶處要預(yù)防引起上部地面開裂,同時做好坑道的排水設(shè)計,以防因礦坑涌水造成危害。

(6)加強礦山環(huán)境監(jiān)督與檢查,進行全面、系統(tǒng)的地質(zhì)環(huán)境和地質(zhì)災(zāi)害影響評估。對破壞生態(tài)環(huán)境的小礦、低產(chǎn)能礦場進行堅決關(guān)停。對于污染型采礦區(qū),制定科學(xué)開采和“三廢”排放方案,減少次生地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。進行礦場開采后生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理,對于可回填的廢礦進行積極回填。

(7)對于閉坑礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治和生態(tài)環(huán)境恢復(fù),應(yīng)該及時進行治理和生態(tài)恢復(fù)工作,全面推進礦山地質(zhì)災(zāi)害防治與環(huán)境綜合治理,進行復(fù)墾,提高土地復(fù)墾率,結(jié)合生態(tài)措施實施礦山生態(tài)環(huán)境綜合治理示范工程。棄渣場經(jīng)處理后再敷表土、植草種樹。通過上述地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)工作,減少水土流失,恢復(fù)礦山的生態(tài)功能,達到生態(tài)恢復(fù)和維護人類與環(huán)境和諧的目的。

(8)將礦山地質(zhì)災(zāi)害防治工作納入政府議事日程和國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃、計劃,按一定比例安排地質(zhì)災(zāi)害防治經(jīng)費,如建立礦山環(huán)境恢復(fù)治理、政府資助礦山環(huán)保、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查防治等基金。

篇5

1 我國金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害狀況

地質(zhì)環(huán)境作為影響社會經(jīng)濟發(fā)展的一個關(guān)鍵因素,為人們正常生活和工作提供一個良好的環(huán)境,但地質(zhì)環(huán)境如果受到破壞,就會引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害,影響人們的生存和發(fā)展,造成巨大的經(jīng)濟損失,影響社會穩(wěn)定。我國是一個地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的國家,近年來,由于人為原因引發(fā)的地表塌陷、泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害導(dǎo)致的直接損失高達330億元/年,是制約我國經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸,地質(zhì)災(zāi)害的防治工作已成為目前亟待解決的一項問題[1]。

地質(zhì)災(zāi)害的一個重要組成部分就是礦山地質(zhì)災(zāi)害,指的是因為人為開采而導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害。我國人口不斷增多,經(jīng)濟增長速度較快,對能源的開采和利用率居世界首位,尤其在進入1980年后,我國對金屬礦產(chǎn)資源的需求量劇增。我國基本國情是金屬礦產(chǎn)資源儲備量較大,為了滿足社會發(fā)展的要求,金屬礦產(chǎn)資源勘探開發(fā)力度加強[2]。但我家尚未形成統(tǒng)一、規(guī)范的金屬礦產(chǎn)資源開采制度,加上缺乏先進的開采技術(shù),在強調(diào)經(jīng)濟效益最大化的同時忽略了礦山開采工作的安全性,引發(fā)了一系列的資源浪費、生態(tài)破壞、環(huán)境污染等復(fù)雜的問題,出現(xiàn)多種多樣的礦山地質(zhì)災(zāi)害。面對嚴峻的現(xiàn)實狀況,金屬礦山企業(yè)要落實可持續(xù)發(fā)展,這是一項長期、復(fù)雜而艱巨的戰(zhàn)略任務(wù),對實現(xiàn)經(jīng)濟和生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展具有很高的實用價值。

2 金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害類型

巖爆、冒頂片幫、地表塌陷、泥石流、礦震、采空區(qū)崩塌及環(huán)境污染等是金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害的幾種主要類型,這些重大地質(zhì)災(zāi)害的危害性極大。

2.1 巖爆

作為金屬礦山深部開采中危害性較大的一種地質(zhì)災(zāi)害,巖爆主要是因為巖石承受不住過高應(yīng)力而突然猛烈釋放并出現(xiàn)巖石爆裂的現(xiàn)象[3]。發(fā)生巖爆時會釋放彈性變形勢能且發(fā)生很突然,對采礦面造成巨大的破壞,危及工作人員的安全,嚴重時甚至引發(fā)礦震、毀壞礦井的后果。

隨著金屬礦山開采力度的增大,巖爆發(fā)生頻率及強度顯著增大,破壞力較大,發(fā)生后還會出現(xiàn)圍巖崩落的現(xiàn)象,產(chǎn)生大量的粉塵,因此必須要提高對巖爆災(zāi)害的重視,對巖爆的防治措施進行探討。

2.2 冒頂片幫

金屬礦山開采引發(fā)的最直接的一種地質(zhì)災(zāi)害就是冒頂片幫,指的是采礦空間內(nèi)或其他工作地點的頂巖出現(xiàn)墜落、崩塌的現(xiàn)象,突發(fā)性強、發(fā)生頻率大。由于該災(zāi)害發(fā)生前沒有顯著的特征和征兆,增大了防范的難度,一旦發(fā)生就會造成巨大的人員傷亡。

2.3 地表塌陷

金屬礦山開采過程中的最典型的地質(zhì)災(zāi)害即地表塌陷,這種地質(zhì)災(zāi)害是長期不科學(xué)開采行為積累的后果,不同地區(qū)的地表塌陷程度存在較大的差異,造成的經(jīng)濟損失也各不相同。礦山企業(yè)在采礦后沒有及時進行填充或填充失調(diào)等不恰當?shù)淖龇ǎ粸樽非笱矍暗睦妫雎粤碎L久的發(fā)展,是引發(fā)地表塌陷最主要的誘因,導(dǎo)致極其嚴重的后果[4]。

2.4 礦山地震

由開采而導(dǎo)致的金屬礦山地震的震源一般較淺,但因為突發(fā)性強,還會產(chǎn)生一系列的連鎖反應(yīng),嚴重損害地表、井下工作面,是一種發(fā)生頻率較大的地質(zhì)災(zāi)害。引發(fā)礦山地震的原因比較復(fù)雜,常見原因有瓦斯突出、開采載、冒落等,一些嚴重的礦震災(zāi)害可能會導(dǎo)致區(qū)域性地震,所以非常有必要對其進行勘探和研究。

2.5 大面積采空區(qū)崩塌

大面積采空區(qū)崩塌是一種常見金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害,同時也是井下危害性最大的災(zāi)害之一。在開采過程中如果應(yīng)用崩落采礦法、空場采礦法,就會在地下礦山中出現(xiàn)崩落空區(qū)及采空區(qū),隨著開采工作的進行,采空區(qū)數(shù)量不斷增多,面積不斷擴大,積累到一定程度時就會引發(fā)大面積采空區(qū)崩塌,造成嚴重的損害,危害井下工作人員的生命安全。政府應(yīng)極其重視大面積采空區(qū)崩塌地質(zhì)災(zāi)害,對可能引發(fā)該災(zāi)害的采空區(qū)隱患進行深入的研究,充分利用先進的科學(xué)技術(shù),通過有效的措施防止地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

2.6 礦坑突水

目前,礦坑突水危害性極大,發(fā)生的次數(shù)也越來越多,已經(jīng)成為嚴重威脅我國金屬礦山安全開采的因素。礦坑突水來勢迅猛,突然涌進礦山井巷中,危害礦山生產(chǎn)和安全,在一些開采不合理的礦井中很容易發(fā)生礦坑突水的情況[5]。此外在地質(zhì)條件復(fù)雜的大水金屬礦床中也存在很大的地質(zhì)災(zāi)害隱患,但只要對該地區(qū)的水文地質(zhì)進行詳細的調(diào)查和研究,就能有效的避免礦坑突水地質(zhì)災(zāi)害的出現(xiàn)。

2.7 高地應(yīng)力

金屬礦山在進入深部開采后,發(fā)生高地應(yīng)力的可能性隨深度的增加而增大,硬質(zhì)巖內(nèi)部的初始地應(yīng)力在20MPa以上,對井下支護結(jié)構(gòu)有著嚴格的要求,增大了掘進的難度。高地應(yīng)力會引發(fā)井巷圍巖變形的現(xiàn)象,是誘發(fā)礦山地震、巖爆的前提,尤其在我國西北或西南地區(qū)的發(fā)生可能性最大[6]。開采工作因巷道圍巖的變形或破壞受到阻礙,這就需要對高地應(yīng)力金屬礦山開采方案進行研究,采取有效的防治措施。

2.8 泥石流

在金屬礦山地下開采中,崩落過程中的地下工作面很可能會同地表貫通,形成崩落通道,使水、泥沙、石塊等地表物體構(gòu)成的洪流涌入井下,發(fā)生泥石流。此外,在金屬露天礦山中,由于暴雨、暴風(fēng)雪等天氣引發(fā)的山體滑坡也會出現(xiàn)泥石流災(zāi)害,產(chǎn)生巨大的破壞力,對礦井造成毀滅性的災(zāi)難。流速快、破壞力大、發(fā)生突然是泥石流最顯著的特點,而金屬礦山井下作業(yè)面積有限,如果發(fā)生泥石流,必然會造成巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。

2.9 地下水系破壞

為了避免礦井被涌水淹沒,在金屬礦山開采過程中要根據(jù)開采設(shè)計對地下水進行疏干排水處理,導(dǎo)致地表水流量減少,地下水位明顯降低,不僅使地下水系統(tǒng)遭到破壞,還會形成降落漏斗區(qū),很難在短時間內(nèi)恢復(fù),從而易引發(fā)地面沉降、地面塌陷等災(zāi)害的發(fā)生,加劇了水資源的危機。

2.10 地質(zhì)環(huán)境污染

礦井開采過程中,尾礦及矸石的堆積、礦井污水的排放都會加劇地質(zhì)環(huán)境的污染程度,對地下水質(zhì)產(chǎn)生影響,破壞土壤結(jié)構(gòu)和地表植被,影響地表的穩(wěn)定性,造成裂縫、塌方和滑坡等嚴重的后果。

3 我國金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害防治措施

3.1 加強對金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害研究工作的重視

政府已經(jīng)意識到金屬礦山防災(zāi)減災(zāi)工作的重要性,但由于對礦山地質(zhì)災(zāi)害防治缺少深入的研究,思想認知程度較淺,在不斷的研究中雖然已經(jīng)獲得了一些進步,但是研究的范圍較小,具有很大局限性。再加上缺乏相關(guān)研究的具體資料,沒有及時解決礦山地質(zhì)災(zāi)害問題,又不斷滋生出新的問題,無法形成一個良性的研究過程[7]。要想從根本上達到礦山防災(zāi)減災(zāi)的目的,就需要全面的認識金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害,將其擺在戰(zhàn)略性的位置。

目前金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害的頻繁發(fā)生,還存在大量潛在的引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的隱患,這就要求一方面要加大對開采技術(shù)的研發(fā)力度,樹立綠色開采理念,利用先進技術(shù)達到金屬礦山開采和經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展;另一方面要加強礦山開采工作人員的防災(zāi)減災(zāi)教育和培訓(xùn)力度,堅持“以防為主,防治結(jié)合”的原則,讓礦山地質(zhì)災(zāi)害防治意識深入到職工心中。

3.2 強化礦產(chǎn)資源法制建設(shè)和執(zhí)法力度

要基于金屬礦山的基本特征,以地質(zhì)災(zāi)害防治條例和土地管理法為指導(dǎo),將多項指標結(jié)合起來,不斷創(chuàng)新和提煉,健全金屬礦產(chǎn)資源開發(fā)法治制度,形成一套金屬礦山可持續(xù)發(fā)展指標體系[8]。政府應(yīng)提高對金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害防治工作的重視,加強對地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)督、管理,通過法律制度來約束礦山企業(yè)的采礦行為,加強對礦山生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的控制和管理,協(xié)調(diào)金屬礦山開采、環(huán)境保護、經(jīng)濟發(fā)展間的關(guān)系。

3.3 構(gòu)建金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫

對金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害進行詳細、深入的普查分析和預(yù)測研究,正確的認識礦山地質(zhì)災(zāi)害的類型,發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢,掌握隱患點的狀況。動員全社會的力量,開展大規(guī)模的調(diào)研,逐步構(gòu)建完善的金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)礦山地質(zhì)災(zāi)害信息快速、高效的傳播,從而指導(dǎo)地質(zhì)災(zāi)害的分析、評價工作,將損失講到最低。

3.4 加大對地質(zhì)災(zāi)害防治工作的投資力度

防災(zāi)減災(zāi)是一項龐大的系統(tǒng)工程,需要一定的資金保障,要減少礦山地質(zhì)災(zāi)害就要充分發(fā)揮政府的帶頭作用,將其礦山減災(zāi)納入經(jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)劃中,提供充足的資金保障,保證金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害防治工作的順利進行。

3.5 開展金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害防治專題研究

將地質(zhì)災(zāi)害防治工作貫徹到金屬礦山開采的整個環(huán)節(jié),在開采前要預(yù)先設(shè)定進行災(zāi)害評價,在開采過程中一旦發(fā)現(xiàn)存在地質(zhì)災(zāi)害隱患,應(yīng)采取有效的措施及時進行勘察和處理,深入開展金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生機理和應(yīng)對機制研究,從源頭上進行治理,建設(shè)相應(yīng)的監(jiān)測預(yù)警體系。

4 小結(jié)

金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害問題嚴重制約著我國礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,對我國經(jīng)濟發(fā)展帶來的不利影響,嚴重危害著人們的生命和安全,金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害防治工作是目前一項重大的任務(wù)。這就要求加大對金屬采礦導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害和防治措施的研究力度,基于金屬礦山綜合治理和開發(fā)利用的角度,根據(jù)礦山的實際情況,制定針對性的可持續(xù)發(fā)展指標體系,完善相關(guān)的法律體系和方法,構(gòu)建金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害信息數(shù)據(jù)庫,全面落實金屬礦山防治工作,實現(xiàn)金屬礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻:

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[6]羅江發(fā).淺析礦山地質(zhì)環(huán)境治理[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊), 2010(01).

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(上接第440頁)

化群控的方法是大小群控的結(jié)合來實現(xiàn)優(yōu)化群控與節(jié)能目的。所謂的大群控主要是指對冷水機組的運行的臺數(shù)進行開啟與停止的切換控制。小群控主要是指在空調(diào)區(qū)域的小范圍內(nèi)實現(xiàn)非冷機設(shè)備的群組控制。通過大小群控的結(jié)合,并且為大小群控制定一個科學(xué)合理的的控制策略,這樣可以提高節(jié)能的效果。

7 冷水機組的軟啟動問題

冷水機組的軟啟動問題是在冷水機組優(yōu)化控制中不可忽視的一個問題,通過冷水機組的軟啟動的控制能夠延長機組的使用年限以及達到更好的節(jié)能的目的。例如,冷水機組在運行過程中向外運送的冷水溫度往往會遠遠高于機組原先設(shè)定的溫度,這時候就需要軟啟動進行更好的機組控制才能更好地實現(xiàn)節(jié)能的目的。例如,冷水機組在運行的過程中,空調(diào)末端的設(shè)備一側(cè)實際需要的冷量遠高于機組供給的冷量時,冷凍水的溫度會迅速下降,這時候也需要軟啟動來實現(xiàn)群控的優(yōu)化控制進而更好地實現(xiàn)節(jié)能目的。

8 結(jié)束語

本文主要是探究冷水機組的群控優(yōu)化進而實現(xiàn)節(jié)能的目的,通過群控優(yōu)化實現(xiàn)節(jié)能目的不僅符合當下的環(huán)保節(jié)約意識,也具有很強的現(xiàn)實目的。可以為大型建筑的中央空調(diào)節(jié)省部分能耗,也為用戶節(jié)約的能耗的資金,提高了能源利用率,節(jié)約的機組投資運行成本。當然,冷水機組的優(yōu)化群控的策略還有很多,不會僅僅局限在本文討論的幾種策略中,優(yōu)化冷水機組的群控進而達到節(jié)能目的的策略會繼續(xù)完善與提高,這樣可以進一步提高能源的利用率,大大減少損耗,將節(jié)能進行到底。

參考文獻

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篇6

Keywords: mine geology; 3 S;Disaster type; Prevention and control measures

中圖分類號:O741+.2文獻標識碼:A 文章編號:

1、概述

由于礦產(chǎn)開采過程勢必改變原有穩(wěn)定的礦藏條件,改變了當?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境,而由于人為的采礦活動改變了地質(zhì)環(huán)境所引起或誘發(fā)的災(zāi)害被稱為礦山地質(zhì)災(zāi)害。礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生會對生態(tài)環(huán)境、自然資源和經(jīng)濟社會造成不可估量的危害和破壞。

我國的礦產(chǎn)開采具有相當長的歷史,在相當長的時間內(nèi),我國礦產(chǎn)開采技術(shù)和設(shè)備都比較落后,這種條件下的礦產(chǎn)開采導(dǎo)致礦山地質(zhì)環(huán)境不斷惡化,礦山地質(zhì)災(zāi)害事故頻發(fā)。危及生命的礦難和環(huán)境災(zāi)害時有發(fā)生,近年來還有逐漸上升的趨勢。因此,根據(jù)我國礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生及發(fā)展規(guī)律、特點,將礦山地質(zhì)災(zāi)害進行詳細分類,并根據(jù)其各自特點提出防治災(zāi)害的措施,是一項十分必要的工作。

2、礦山地質(zhì)災(zāi)害類型

就目前的科學(xué)技術(shù)發(fā)展狀況而言,采礦活動的范圍仍多數(shù)被限定在地球表面和巖石圈層內(nèi)部。在礦脈開采之前,礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境是處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。而采礦過程,是從地殼內(nèi)部的土壤、巖石圈層挖出大量的土石方,對地質(zhì)環(huán)境進行了巨大的破壞,使其處于非穩(wěn)定狀態(tài)。我們可以看出,不論鉆井開采、掘坑開采、注液開采,還是露天開采,都改變了原有的地質(zhì)環(huán)境,這種不平衡性的出現(xiàn)導(dǎo)致了地殼物質(zhì)的不穩(wěn)固,進而容易引發(fā)災(zāi)難性地質(zhì)改變。

礦山地質(zhì)災(zāi)害類型很多,若單從災(zāi)害發(fā)生的速率加以區(qū)別,可分為突變型礦山地質(zhì)災(zāi)害,如礦坑突水、瓦斯爆炸、巖爆等,另一種就是緩發(fā)型礦山地質(zhì)災(zāi)害,如采空區(qū)的地面沉降,水體污染等。然而,在我們最常用的地質(zhì)災(zāi)害分類,常常是以地質(zhì)災(zāi)害的時空分布和成因關(guān)系來分類。這種分類方法有利于對地質(zhì)災(zāi)害的成因進行深入探究,才能根據(jù)各種地質(zhì)災(zāi)害類型制定相宜的防治措施。人為地質(zhì)作用過程中不合理或者不科學(xué)改變地質(zhì)環(huán)境,進而誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害基本涵蓋了除火山噴發(fā)之外的所有地質(zhì)災(zāi)害類型,本文將就其特點簡要分類闡述。

2.1 巖土圈層形變?yōu)暮?/p>

這部分礦山地質(zhì)災(zāi)害是由于采礦活動改變了礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境,導(dǎo)致地區(qū)地下和地表巖土圈層形變,進而引發(fā)的災(zāi)難性后果。

2.1.1 誘發(fā)性地震

由于采礦活動致使巖土圈層結(jié)構(gòu)性失衡,這種失衡狀態(tài)反映在巖土圈層內(nèi)部就是地震與斷層錯位。短時間的斷層劇烈錯位容易產(chǎn)生誘發(fā)性地震。由于人為地質(zhì)改變而誘發(fā)的淺源性地震,深度小,危害和破壞力卻十分巨大。小震級的地震,就可能致使井下和地表巖土圈層的劇烈改變,從而對建筑物、地表結(jié)構(gòu)造成危害。

2.1.2 斷層錯位

斷層錯位也是圈層結(jié)構(gòu)性失衡的一種表現(xiàn),不過由于斷層錯位具有緩發(fā)性,能量在緩慢積聚,短時間內(nèi)不易被測量和察覺。但是,可以預(yù)見,隨著開采活動的不斷進行,礦脈被采空后,斷層積聚能量會在短時間釋放,終究會造成巨大的危害,這種災(zāi)害對礦山及周邊地質(zhì)環(huán)境的破壞力也十分巨大。

2.1.3 地面圈層形變

地下巖土圈層的形變,往往導(dǎo)致地表巖土圈層下陷、沉降、開裂等,進而引發(fā)危害性巨大的礦山地質(zhì)災(zāi)害。例如,礦山地面和采空區(qū)塌陷、礦區(qū)地面沉降,地面開裂。一般的礦區(qū)地面塌陷主要發(fā)生在井巷開采的礦山地區(qū)。礦脈埋藏較淺,礦區(qū)地面平緩,地面塌陷與沉降的現(xiàn)象較為常見。而礦脈埋藏深、距地表較遠的開采區(qū),如果不能及時回填礦渣,就有可能發(fā)生大面積塌陷,地面塌陷、沉降和開裂不僅可破壞水土、建筑物,還可能毀壞道路、水庫等公共資源與建筑,造成更大的危害。

2.1.4 斜坡巖土體運動

這一類災(zāi)害是由于采礦區(qū)地質(zhì)邊坡或地表斷層邊緣結(jié)構(gòu)不穩(wěn)造成的災(zāi)害,如崩塌、滑坡、泥石流等。例如采礦邊坡失穩(wěn),常常會造成邊坡巖土滑坡,巖崩等災(zāi)難,泥土邊坡在雨后形成流動性土體,形成災(zāi)害性泥石流等。這些地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要原因是不合理造成的采剝失調(diào)、邊坡角度過陡等形成不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。此一類型礦山地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)生在露天開采或掘坑開采礦山。這種災(zāi)害常常瞬時發(fā)生,但造成結(jié)果危害性更大,如礦山山崩,往往使礦產(chǎn)毀于一旦,造成人員大量傷亡,危害極大,是此類災(zāi)害的典型例子。

2.1.5 礦坑工程災(zāi)害

不合理的礦山開采手段與落手的開采方式,常會造成礦山地下工程災(zāi)害事故的發(fā)生,如洞井塌方、冒頂、偏幫、鼓底、巖爆等。這些災(zāi)害均是因為礦井、礦坑內(nèi)的巖土圈層發(fā)生地殼應(yīng)力變化,而導(dǎo)致巖層、土層應(yīng)力突然釋放,導(dǎo)致大量巖石、碎屑,并向坑井內(nèi)突進,給礦井開采帶來危害,危急礦工安全并造成財產(chǎn)損失。例如坑內(nèi)巖爆就是因礦坑周邊和頂?shù)装鍑鷰r,在受到巨大的巖石圈層應(yīng)力作用狀況下,一旦因采掘面不能維持平衡,即有可能產(chǎn)生巖石圈層應(yīng)力突然釋放,導(dǎo)致巖石破裂迸裂,并向坑內(nèi)大量噴射、爆散,從而給礦山帶來毀滅性災(zāi)難。

2.2 地下水位異變?yōu)暮?/p>

礦山開采過程中,深層開采有時會破壞地下水自由淺水層或?qū)訅汉畬拥慕Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,進而引起地下水位和礦山地質(zhì)環(huán)境的改變,造成災(zāi)害性后果。

2.2.1 礦坑突水涌水

礦坑、礦井突水、涌水是最常見的礦山災(zāi)害之一。由于地下水位的短時間迅速改變,致使礦坑突然進水。這種礦山地質(zhì)災(zāi)害突發(fā)性強、規(guī)模大,導(dǎo)致后果也十分嚴重。

采礦過程中常因?qū)ΦV坑涌水量的排空速度估計不足,采掘過程中穿透隔水斷層,或者驟遇蓄水溶洞、暗河,導(dǎo)致地下水大量涌人,造成坑井被水淹沒,造成人員傷亡或其他嚴重災(zāi)難性后果。這種災(zāi)害在盜采嚴重礦山頻發(fā),多數(shù)因為開采技術(shù)低下,私挖亂采的盜采現(xiàn)象存在,相互均有可能突破蓄水坑洞,引發(fā)災(zāi)難性后果。

2.2.2坑內(nèi)潰沙涌泥

坑內(nèi)涌砂是礦坑突水的伴生災(zāi)害,當?shù)V坑采掘過程中遭遇富含泥沙的蓄水層或溶洞,突破隔水層后,泥沙和巖屑隨水一起涌入礦坑,造成涌漿災(zāi)害。另外一些透水斷層和潛水層也常會因為斷層錯位,夾雜沉積物下漏涌人坑內(nèi),其結(jié)果是使礦坑被泥漿阻塞,設(shè)備和開采人員被泥沙掩埋,致使礦山遭受災(zāi)難性后果。

2.2.3地下水漏失

由于礦山開采,破壞了地下水埋藏條件,造成地下水的水源補給跟不上消耗的速度。比如礦山開采造成地下河流的改道,過分開采破壞潛水層,這些地質(zhì)環(huán)境的改變,造成地下水位超常下降,從引發(fā)地下水源枯竭災(zāi)害,進而引發(fā)河水漏失、泉水干涸,造成局域性干旱區(qū)。

2.3 礦體內(nèi)因引起的災(zāi)害

這類礦山地質(zhì)災(zāi)害常常是因為礦山地質(zhì)環(huán)境改變后,一些偶發(fā)因素造成的突變性的災(zāi)難性后果。

2.3.1 瓦斯爆炸

瓦斯爆炸災(zāi)害最常見于大小煤礦,由于礦坑通風(fēng)條件不良,使瓦斯在封閉空間內(nèi)積聚到一定程度,偶然因素引發(fā)爆炸。這種災(zāi)害常常造成礦山開采人員群死群傷,礦井被劇烈的爆炸損毀,造成巨大的人員與財產(chǎn)損失。

2.3.2 煤層自燃

由于煤層開采,是一部分開采礦面暴露在空氣中,部分煤礦石因氧化放熱導(dǎo)致溫度逐漸升高,熱量集聚后溫度升高速度驟然加快,溫度升高到煤的著火點時,便會引起燃燒。煤層自燃現(xiàn)象在古今中外時有發(fā)生,我國每年因為煤層自燃破壞煤炭資源多達2億噸,經(jīng)濟損失巨大。

2.3.3 礦山火災(zāi)

礦坑火災(zāi)常見于煤礦的煤矸石山和硫化物礦床,因為煤矸石和硫化物也能氧化生熱,進而引發(fā)火災(zāi)。礦山火災(zāi)對周圍環(huán)境的大氣危害也十分嚴重,一些常年燃燒的礦山,使當?shù)乜諝馕廴緡乐兀瑓^(qū)域小氣候發(fā)生改變,礦區(qū)周圍苗木大量死亡,田地荒蕪,環(huán)境狀況堪憂。

2.3.4 地熱

礦山開采過程中,凡需通過深入巖土圈層開采礦產(chǎn)資源,包括煤炭、金屬和非金屬礦等,當達到一定深度后都會遇到礦井溫度升高的危害。通常礦山開采深度達到800 米以后,礦山因含硫量高,開采深度大,地溫非常高,也會導(dǎo)致礦工勞動環(huán)境惡劣,嚴重影響正常生產(chǎn)。

2.4 礦山環(huán)境化學(xué)污染災(zāi)害

采礦、選礦產(chǎn)生的廢渣、廢水、廢氣物質(zhì)造成環(huán)境污染,也是礦山地質(zhì)災(zāi)害日趨凸顯的一種形式。這些廢棄物未經(jīng)有效處理,直接堆棄或者無序排放,都會造成環(huán)境污染公害事件。這種環(huán)境災(zāi)難還會引發(fā)水土流失、土地砂化、鹽漬化、地下水斷流等相關(guān)次生災(zāi)難。這些污染事件的后果,往往長期影響人與動物的身體狀況,導(dǎo)致國民經(jīng)濟和資源、環(huán)境的不可持續(xù)發(fā)展。

2.4.1 尾庫、場庫災(zāi)害

許多礦山開采,都伴隨著礦場與尾礦庫的存在。場庫失穩(wěn)主要是由于尾礦壩體不能承受壓力決堤后形成泥石流造成巨大的危害。尾礦庫潰壩常常因為壩體穩(wěn)定性在日益增加的壓力,或因廢礦液溢出,壩體管涌而發(fā)生決堤。尾礦潰堤給礦區(qū)人民生產(chǎn)生活都帶來不可估量的災(zāi)難性后果,同時也會給當?shù)厮镰h(huán)境造成污染和長期危害。

2.4.2 水土環(huán)境污染

礦山開采廢水礦坑地下水、選礦、冶煉污水、尾礦滲漏水等,都會造成礦區(qū)水源與地下水的污染,同時廢液中的重金屬污染元素、有毒有害元素的存在,也會長期存留在土壤中,形成持久性的環(huán)境災(zāi)害。礦業(yè)廢水量大,多數(shù)來不及處理,直接被無序排放進入環(huán)境水體,直接或間接造成區(qū)域性水土環(huán)境污染,致使礦區(qū)地表水、地下水源、農(nóng)田遭受長期污染。這種如此危害性常常是潛在性的,其危害性更大。

2.4.3 土地退化

露天開采和掘坑開采是水土流失和土地沙化的一個影響因素。在露天開采和掘坑開采過程中,地表植被、土坡土體的破壞,尾礦的擴展都會導(dǎo)致水土流失和土地退化。而大量的采礦排水,致使土地鹽堿化。

3、礦山地質(zhì)災(zāi)害的勘查方法

由于礦山的地質(zhì)災(zāi)害都在深部發(fā)生,勘查多采用遙感信息技術(shù)與物理勘查方法。

3.1 地球信息技術(shù)綜合方法

目前的信息技術(shù)主要是利用遙感集合“3S”技術(shù),及時掌握地質(zhì)災(zāi)害可能的分布、發(fā)生地點與區(qū)域。如利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的高危點位精確定位,并利用遙感衛(wèi)星進行疊加分析,預(yù)測災(zāi)變發(fā)生趨勢。

3.2 地球物理勘查方法

主要指應(yīng)用物理手段,探測巖土圈層相關(guān)信息,確定采空區(qū)、斷層位移、磁場變化等可能的災(zāi)害伴發(fā)信息,對地質(zhì)災(zāi)害進行提前分析與預(yù)測。地球物理勘查礦山地質(zhì)災(zāi)害的方法主要包括高密度電阻率法、視電阻率法、瞬變電磁法、淺層地震法等。這些方法是預(yù)測潛在礦山地質(zhì)災(zāi)害重要技術(shù)手段。

3.3 環(huán)境化學(xué)勘測方法

在礦山地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防過程中,人們也常常使用地球化學(xué)勘查方法。例如對礦區(qū)環(huán)境污染的監(jiān)測,化學(xué)探測方法具有不可替代的優(yōu)勢。這種方法的應(yīng)用能夠有效確定污染因素、預(yù)測污染趨勢、追溯污染源、劃分污染區(qū),為污染治理方案的制定提供重要的科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。

4、礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治措施

綜上所述,礦山地質(zhì)災(zāi)害由于時空特點與產(chǎn)生條件各有特點,隨著礦山地質(zhì)勘查的手段逐步應(yīng)用,我們應(yīng)針對上述分類和勘查手段,采取有力的防治措施,才能防止礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,有效地減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。根據(jù)礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的特點,有些礦山地質(zhì)災(zāi)害我們能從主觀上加以預(yù)防,有些地質(zhì)災(zāi)害由自然誘因引起,我們不可能有效預(yù)防,因此我們制定具體的防治手段應(yīng)包括如措施:

(1) 建立和完善礦山開采前的風(fēng)險評估與環(huán)境評估,并制定環(huán)境保護與恢復(fù)治理的政策法規(guī)和規(guī)劃體系。做到開采前嚴格評估,開產(chǎn)中積極防范,開采后積極恢復(fù),把礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)與土地復(fù)懇納入法規(guī),強制推行。

(2) 加強宣傳,普及礦山地質(zhì)災(zāi)害防治知識,提高礦山開采人員素質(zhì),增強其對地質(zhì)災(zāi)害的危機感與警覺性。提高礦山生產(chǎn)過程中全員防災(zāi)、減災(zāi)技能與手段,強化礦山地質(zhì)災(zāi)害的防、險避險、搶險培訓(xùn)。

(3) 開發(fā)與應(yīng)用先進的信息化、地球物理勘查手段、地球化學(xué)勘查手段,對礦山地質(zhì)進行嚴密監(jiān)視,對可能發(fā)生的潛在災(zāi)害施行實時監(jiān)測、動態(tài)監(jiān)測,建立礦山地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)礦山地質(zhì)與環(huán)境生態(tài)動態(tài)跟蹤與管理體系,避免重大人員財產(chǎn)損失。

(4) 加強礦坑、礦井邊坡設(shè)計,進行邊坡監(jiān)測,堅固擋墻穩(wěn)固邊坡地質(zhì)構(gòu)造,開挖后如果出現(xiàn)開裂變形,及時做地質(zhì)勘察,并做好預(yù)防措施。合理建設(shè)尾礦礦壩,形成穩(wěn)定礦場與尾礦庫,降低滑坡和塌方風(fēng)險。

(5) 對于坑道開采,在坑道內(nèi)一定要做好支護,做到邊開采邊支護,防止因礦頂坍塌、冒頂?shù)犬a(chǎn)生的危害,尤其上方有住戶處要預(yù)防引起上部地面開裂,同時做好坑道的排水設(shè)計,以防因礦坑涌水造成危害。

(6)加強礦山環(huán)境監(jiān)督與檢查,進行全面、系統(tǒng)的地質(zhì)環(huán)境和地質(zhì)災(zāi)害影響評估。對破壞生態(tài)環(huán)境的小礦、低產(chǎn)能礦場進行堅決關(guān)停。對于污染型采礦區(qū),制定科學(xué)開采和“三廢”排放方案,減少次生地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。進行礦場開采后生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理,對于可回填的廢礦進行積極回填。

(7)對于閉坑礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治和生態(tài)環(huán)境恢復(fù),應(yīng)該及時進行治理和生態(tài)恢復(fù)工作,全面推進礦山地質(zhì)災(zāi)害防治與環(huán)境綜合治理,進行復(fù)墾,提高土地復(fù)墾率,結(jié)合生態(tài)措施實施礦山生態(tài)環(huán)境綜合治理示范工程。棄渣場經(jīng)處理后再敷表土、植草種樹。通過上述地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)工作,減少水土流失,恢復(fù)礦山的生態(tài)功能,達到生態(tài)恢復(fù)和維護人類與環(huán)境和諧的目的。

(8)將礦山地質(zhì)災(zāi)害防治工作納入政府議事日程和國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃、計劃,按一定比例安排地質(zhì)災(zāi)害防治經(jīng)費,如建立礦山環(huán)境恢復(fù)治理、政府資助礦山環(huán)保、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查防治等基金。

(9)在礦山開采區(qū)應(yīng)嚴格禁止私采亂挖和越界開采,減少人為擾動,做好植被保護和水土保持工作,積極推行地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)方案及措施為防止水土流失、恢復(fù)植被和景觀。監(jiān)督與制止開采棄渣胡亂堆棄和不加處理排放,強制其必須統(tǒng)一堆放到開采境界線以外的礦山棄渣場內(nèi)。

(10)加大防治工作的資金支持,加強應(yīng)該礦山等相關(guān)企業(yè)對礦山地質(zhì)災(zāi)害的關(guān)注度,預(yù)留地質(zhì)災(zāi)害調(diào)度金,構(gòu)建地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境災(zāi)難補償制和問責制。同時加強生態(tài)補償制度,加大懲罰力度,用經(jīng)濟手段調(diào)節(jié)災(zāi)害防治力度。

5、結(jié)語

礦山地質(zhì)災(zāi)害類型多,引發(fā)因素多樣,不同類型的礦山地質(zhì)災(zāi)害有著不同的形成機制和表現(xiàn)形式。針對不同礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境特點,我們應(yīng)該選擇適當?shù)牡V山開采方案,并進行積極的地質(zhì)災(zāi)害勘查方法,做到將災(zāi)害消滅在萌芽期。綜觀當前對礦山地質(zhì)災(zāi)害類型、勘查技術(shù)方法和預(yù)防措施,查明礦山地質(zhì)災(zāi)害特征,預(yù)測災(zāi)害體的發(fā)展變化,提出防治措施,為礦山防災(zāi)減災(zāi)提出合理建議。

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篇7

我們要想合理的預(yù)防礦山的地質(zhì)災(zāi)害,就必須對其進行必要的了解和研究,才能做到有針對性的預(yù)防和治理,首先我們要明確的是礦山地質(zhì)災(zāi)害是地質(zhì)災(zāi)害學(xué)科的一個分支,是由于自然地質(zhì)作用和人為因素導(dǎo)致礦山生態(tài)地質(zhì)環(huán)境惡化,并造成人類生命財產(chǎn)損失或人類賴以生存的資源、環(huán)境嚴重破壞的災(zāi)害事件,這一定義揭示了礦山地質(zhì)災(zāi)害的主要的產(chǎn)生原因和最終影響的因素,也為我們研究礦山的地質(zhì)災(zāi)害提供了科學(xué)的方向。隨著改革開放和市場經(jīng)濟的深入,我國新一輪的經(jīng)濟快速發(fā)展,社會生活的各個方面對于礦物資源的需求量大大的增加,也就導(dǎo)致了采礦產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,開采量的加大也就大大的增加了環(huán)境的壓力,尤其是除了正常的開采活動外的各種開采事故的出現(xiàn),對礦山的周邊的自然環(huán)境的影響是非常不利的,這種影響也會間接的通過環(huán)境的演變作用于人類的生活和生產(chǎn)。就我國目前礦山的開采現(xiàn)狀來看,雖然取得了顯著的發(fā)展的成績,為生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域做出了突出的貢獻,尤其是提供資源這個方面,更是起到了非常重要的作用,據(jù)有關(guān)的資料顯示,我國的礦業(yè)為各種工業(yè)和農(nóng)業(yè)提供的生產(chǎn)資源占其消耗的總資源的三分之二以上,可見其為經(jīng)濟發(fā)展做出的重要貢獻。但是不可否認的是我國的礦業(yè)發(fā)展還存在種類多,分布廣,影響大,潛在災(zāi)害隱患突出等特點,并且存在上升的趨勢,給人民生命財產(chǎn)安全帶來很大的威脅。因此,為了減少這種危害和威脅,加深了解礦山地質(zhì)災(zāi)害的主要類型,對合理有效地利用資源和防止礦山地質(zhì)災(zāi)害具有重要意義,下文中筆者將結(jié)合自己的經(jīng)驗和知識學(xué)習(xí),從幾個方面進行簡要的闡述。

1.我國礦山地質(zhì)災(zāi)害的主要類型

我國的礦山分布比較廣,也就導(dǎo)致了礦山的地質(zhì)災(zāi)害的類型的多樣。同時,礦山地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同和施工的復(fù)雜性也決定了礦山的地質(zhì)災(zāi)害種類繁多,但是在眾多的地質(zhì)災(zāi)害中常見的礦山目前涉及較廣危害較大的地質(zhì)災(zāi)害主要有地表崩塌,井下突水、深井巖爆等。

1.1地表塌陷

所謂礦山的地表塌陷,就是指在各種礦物的開采的過程中,我們通常會對存礦層進行深淺不同的挖掘,導(dǎo)致了地表與地層的分離,這種分離和采空的狀態(tài)下,如果控制不當,就會導(dǎo)致表層的地面發(fā)生坍塌,造成地質(zhì)災(zāi)害。通常情況下,地表塌陷主要發(fā)生在地下以井巷開采的礦山。在開采的過程中,礦山開采到一定的程度,就會形成大面積的采空區(qū),這個時候的操作技術(shù)和方式是非常重要的。因為在采空區(qū),我們通常會利用一定的支撐手段來保持地表的穩(wěn)定,但是若保留的礦柱不足,或因礦柱受損而失去支撐能力,就會造成地面塌陷,不僅不利于礦物的開采,也會造成人員的傷亡和經(jīng)濟的損失。一般情況下,處于開采中的礦山都會有不同程度的地表塌陷的隱患,特別是那些礦體埋藏較淺,產(chǎn)狀較平緩的礦區(qū)(如煤礦),地面塌陷的現(xiàn)象更為常見,也就要求有關(guān)的施工部門重點的進行預(yù)防。對于一些工程規(guī)模較小,或者有條件的開采作業(yè),我們可以采取回填的方式有效的避免地表塌陷的發(fā)生。但是若采空區(qū)不回填,當?shù)V層開采的范圍擴大到某一時刻,在地表就會形成一個比采空區(qū)大得多的塌陷盆地,一旦地表遭受到各種外力的刺激,就會出現(xiàn)塌陷情況,比如大量的自然降水。此外,在巖溶分布區(qū),還會因礦山排水疏干而導(dǎo)致溶洞上方地面塌陷。但是,由于采礦過程是十分復(fù)雜的,并且涉及巖層的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、巖性、成分等許多因素,因而至今尚未形成公認的通用的采礦塌陷機理,不過也不是說地表塌陷就是無法預(yù)防和避免的,我們可以根據(jù)采礦的經(jīng)驗和當?shù)氐牡乩項l件的分析,得出一個地表塌陷的發(fā)生的大致情況,并據(jù)此做好相應(yīng)的預(yù)防工作,并要隨時注意對各種地質(zhì)情況的監(jiān)測,一旦出現(xiàn)異常,要盡快找出原因,做出應(yīng)對反應(yīng)。

一旦地表塌陷發(fā)生后,我們要及時的組織好人員的撤離,以及各種相應(yīng)的控制措施,以免地表塌陷引發(fā)其他的礦山地質(zhì)災(zāi)害,造成更大的經(jīng)濟和人員的損失。

1.2井下突水

據(jù)有關(guān)的資料顯示,目前我國的已知礦山有十二萬座,且南北分布狀況復(fù)雜,這也就決定了各個礦山的具體地質(zhì)情況和礦產(chǎn)貯藏量有著很大的不同。而且在長期的開采的過程中我們也發(fā)現(xiàn),我國有許多礦山地質(zhì)和水文地質(zhì)條件很復(fù)雜,地下水作為對于采礦工作的一個重要的影響因素,必須引起各個部門的重視。所以,采礦時對地下水必須進行疏干排水,甚至要深降強排,在這個過程中,由于具體的操作的問題,經(jīng)常會出現(xiàn)一系列的地質(zhì)環(huán)境問題,給礦山生產(chǎn)帶來許多災(zāi)害。井下突水是最常見的礦山水文災(zāi)害,具有突發(fā)性強、規(guī)模大,后果嚴重等特點,是我們主要預(yù)防和治理的礦山水文災(zāi)害之一。據(jù)統(tǒng)計,近30年來,我國煤礦突水,淹沒全礦井58次,部分淹井64次,造成經(jīng)濟損失達27億元。由于突水的威脅,我國煤炭礦床約有150億t儲量不能開發(fā)利用,可見其危害性之大。井下突水主要由含水層引起,所以發(fā)生的位置也就是地下水的存儲位置,這種位置上的確定比較便于我們的預(yù)防工作的開展,其發(fā)生的狀況是在違規(guī)操作或者非正常開采條件下,遇到積水巷道或采空區(qū)、溶洞、地下暗河等含水體,容易引起隔離巖層失穩(wěn),從而引起災(zāi)害,所以我們要強調(diào)的仍是在開采的過程中的操作問題,要注意嚴格按照事前的勘察計劃所指導(dǎo)的方式進行開采。尤其是在水體下采礦,應(yīng)經(jīng)過專門論證以及采取專門的防治措施,要結(jié)合當?shù)氐乃那闆r對礦區(qū)的水文特點進行綜合的判斷,以便順利的開始排水工作,對于不影響開采作業(yè)的水文情況,盡量保持原狀,以防止任意的改流和引流造成的其他地質(zhì)問題的出現(xiàn)。另外,礦坑突水往往水文地質(zhì)條件復(fù)雜,存在軟弱破碎帶及斷裂構(gòu)造,造成頂、底板的穩(wěn)定性差,在開采的過程中我們也要做好相關(guān)的預(yù)防工作,尤其是斷裂構(gòu)造,其中的存水情況和地下水流動情況不好勘察,操作不慎即會引起大量的地下水的突水現(xiàn)象。

1.3深井巖爆

深井巖爆一般發(fā)生在大型的開采施工中,因為在我國,當硬巖礦山開采深度超過600m即公認為深部開采。近年,一些大型的開采工程甚至實現(xiàn)了部分金屬礦山進入1000m以下深部開采,遠遠超過了深度開采的標準,這也就導(dǎo)致了開采的難度的增加和地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生幾率的增大。尤其是高應(yīng)力條件下的硬巖層往往會發(fā)生地下巖爆。巖爆問題已是困擾采礦正常生產(chǎn)的主要問題之一。巖爆是高地應(yīng)力條件下地下工程開挖過程中,硬脆性圍巖因開挖卸荷導(dǎo)致洞壁應(yīng)力分異,儲存于巖體中的彈性應(yīng)變能突然釋放,因而產(chǎn)生爆裂松脫、剝落、彈射甚至拋擲現(xiàn)象的一種動力失穩(wěn)地質(zhì)災(zāi)害。巖爆就其破裂機制而言,是一種開挖卸荷條件下巖石自身彈性應(yīng)變能突然釋放所造成的脆性破裂或爆裂;爆裂造成的巖塊(片),則可以爆裂松脫、爆裂剝離、爆裂彈射或拋擲等不同方式脫離母體,其脫離方式、初速度和規(guī)模大小等與爆破時的破裂機制及釋放彈性應(yīng)變能的多少和波及深度等諸多因素有關(guān)。它的后果是十分嚴重的,可能造成施工人員傷亡、施工設(shè)備毀壞、施工進度延緩,導(dǎo)致施工綜合成本增加,已成為世界性的地下工程難題之一。如紅透山銅礦目前開采已進入+900~+1100m深度,在1999年發(fā)生的一次中等程度的巖爆,導(dǎo)致近100m長的斜坡道一次性崩塌報廢和部分采場停產(chǎn),可見其危害性之大,所以做好相關(guān)的預(yù)防工作是十分必要的。所以,基于巖爆的危害性,我們要在深井作業(yè)時,做好相關(guān)的預(yù)防工作,對于存在危險的硬巖礦山的開采,盡可能的控制其深度,對于一千米及以上的深井盡可能的不加深其開采。

2.礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治措施

我們知道,礦山的開采、挖掘是直接在巖土圈進行的,所以會直接作用于礦山的自然環(huán)境,伴隨著我國礦山開采強度的增大,其所造成的環(huán)境破壞也越來越嚴重,周邊環(huán)境的不和諧也會直接或者間接的影響礦山的開采安全,嚴重的會直接誘發(fā)各種礦山地質(zhì)災(zāi)害,所以我們要注意加強對周邊的環(huán)境的保護,但同時也不能放松對于各種地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防和治理,這種災(zāi)害的防治從某種意義上講就是一種環(huán)境的保護形式。下面筆者根據(jù)自己的工作經(jīng)驗和研究結(jié)果,主要從技術(shù)方面提出幾點地質(zhì)災(zāi)害防治措施,僅供參考。 2.1地表塌陷的防治

金屬礦山采礦引起的地表沉降塌陷主要是由于采空區(qū)塌陷(空場采礦法礦柱支撐系統(tǒng)崩潰造成采空區(qū)頂板垮冒,崩落采礦法崩落頂板巖石形成覆蓋巖層)造成的。金屬礦山礦體開采多屬于非充分開采,地質(zhì)條件復(fù)雜多變,地表沉降、塌陷多具有局部性、突然性、隨機性,規(guī)律性較差。因此,對采礦引起的地表沉降、塌陷,國內(nèi)外開展的研究工作都較少,對于這種礦山的地表塌陷的預(yù)防我們主要依靠的是施工經(jīng)驗,由于后期的治理比較困難和復(fù)雜,所以我們要以預(yù)防工作為主,做好相關(guān)的塌陷事故的預(yù)測。對于煤礦山采空區(qū)塌陷的治理方法很多,但較常用的方法是充填復(fù)墾法。這種方法是利用礦區(qū)附近的煤矸石、粉煤灰、露天礦剝離物等可供利用的充填材料充填采空塌陷地復(fù)田,將開采過后的采空無利用這些無用的材料進行回填,既可以避免材料的堆積,也可以防止地表的塌陷。這種方法多用于有足夠的充填材料且充填材料無污染,可經(jīng)濟有效防護治理的地區(qū),因其既解決了塌陷地復(fù)墾問題,又解決了礦山固體廢棄物的處理問題,所以經(jīng)濟效益最佳,但是也僅限于煤礦礦山的開采后的地表塌陷的預(yù)防,并且要注意的是在回填的過程中的材料的無污染性,因為一旦材料對于地質(zhì)具有污染,就會傷害到原有的地表的植被,從而導(dǎo)致水土流失和其他的礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

2.2井下突水的防治

預(yù)防斷裂出水是礦井防治水工作的主要內(nèi)容之一。首先應(yīng)當查明工作面斷裂分布情況,為預(yù)防斷裂出水提供依據(jù),對于斷裂處要加強支護,重點監(jiān)測,防止滯后出水。水壓是造成隔離巖層出水的重要因素,通過降低水壓來減少水壓對于隔離巖層的“頂劈”作用,預(yù)防出水,所以我們在開采的過程中,要利用各種儀器和構(gòu)造上的設(shè)計盡量的減少水壓對于隔離層的影響,因為水的流動性強的特點,導(dǎo)致了其不好控制,所以我們也只能從預(yù)防的角度來加強對于井下突水的控制。此外,應(yīng)當加強對礦井開采工作的管理,嚴禁違規(guī)操作和非正常開采,因為一些中小型的企業(yè)在開礦的過程中,為了追逐利益,不顧地下水的自然情況,隨意的更改開采計劃,導(dǎo)致了隔離層的破壞,從而形成了突水的地質(zhì)災(zāi)害。

2.3深井巖爆的防治

篇8

1礦山地質(zhì)災(zāi)害勘查技術(shù)

1.1地球信息技術(shù)

對于地球信息技術(shù)而言,其技術(shù)類型主要分為三種。①遙感技術(shù)(RS)。其從宏觀角度對大面積區(qū)域做出了解釋,為比例尺不同的航衛(wèi)片解譯工作提供便利。通過航衛(wèi)解譯,因其更加直觀、真實而準確,為工作效率與質(zhì)量的提升奠定了基礎(chǔ)。②定位系統(tǒng)(GPS)。全天候、覆蓋面廣、精度高是該就似乎的主要優(yōu)勢,通過該技術(shù),用戶可以進行無源設(shè)備工作,且其占用空間少,非常輕、使用方便、價格低廉。所以,該技術(shù)應(yīng)用范圍非常廣。在礦山野外環(huán)境調(diào)查工作中,利用GPS定位儀現(xiàn)場采集礦山所處環(huán)境的三維坐標數(shù)據(jù)。③地理信息系統(tǒng)(GIS)。

1.2水文、地質(zhì)與巖土力學(xué)實驗法

此試驗法類型比較多,對于礦山地質(zhì)災(zāi)害勘察的作用不可小覷,許多數(shù)據(jù)與資料都是通過此試驗獲得的。在實際災(zāi)害調(diào)查中,水文地質(zhì)測試試驗主要包含水質(zhì)、淋濾、浸泡、含水層吸附、頂板滲透試驗、采礦周邊地層滲透、礦山固體廢棄物毒性檢測、土壤污染、溶質(zhì)的遷移與富集等。

2災(zāi)害類型

2.1地面與采空區(qū)的塌陷

在井巷開采作業(yè)礦山中容易出現(xiàn)塌陷。在采空區(qū),如果礦柱不足,或礦柱受外力影響支撐能力缺失,使得地面出現(xiàn)塌陷。對于礦體掩埋較深的礦山,沒有及時進行回填,采空區(qū)面積積累到一定程度,就會造成大面積塌陷。比如銅坑與高峰錫礦采礦區(qū)面積超過百萬立方米,銅鉛鋅礦采空區(qū)也超過了150萬m3,這都是采礦作業(yè)中首要解決的問題。

2.2采礦場邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)、滑坡及巖崩

這種問題原因在于開采不合理。比如采剝失調(diào)、邊坡角度太大,在露天非金屬與建材等開采礦中比較常見。比如某地區(qū)磷礦山崩事故,造成307人死亡,這種災(zāi)害比較典型。

2.3礦體坑內(nèi)巖爆

又可稱為礦山?jīng)_擊,在掘進爆破后2-3小時內(nèi),受地殼應(yīng)力作用,礦坑與頂板圍巖出現(xiàn)的壓縮比較嚴重,一旦作業(yè)中出現(xiàn)自由面,巖石內(nèi)應(yīng)力得到突然釋放,導(dǎo)致巖石破裂并得到釋放,進而引起地質(zhì)災(zāi)害。

2.4礦坑突水

這種災(zāi)害比較普遍,其突發(fā)性強、爆發(fā)規(guī)模大且造成嚴重后果,在開采中,如果沒有準確估計礦坑涌水,老窿或暗河被打穿或穿透,大量地下水涌入井巷,造成人員傷亡事故。

2.5周邊環(huán)境被污染

在礦山災(zāi)害中,環(huán)境被污染也是非常重要的,采礦中形成的引麥未經(jīng)過處理直接排入江河,嚴重污染了環(huán)境,甚至引起水土流失、土地沙化及鹽漬化等問題,嚴重影響到采礦區(qū)環(huán)境及正常生產(chǎn)活動。

2.6瓦斯爆炸與火災(zāi)

由于礦井通風(fēng)不良,瓦斯長期集聚而引起爆炸,造成人員傷亡,損害礦井。部分硫化礦床中有這種情況,硫化物氧化產(chǎn)生的熱量積聚到一定量,瓦斯?jié)舛瘸^9.5%,就會引起爆炸,導(dǎo)致火災(zāi)。其危害非常大,損耗地下礦物資源,其損耗量難以估量,改變了氣候環(huán)境,大量農(nóng)作物與植物死亡,田地無法耕種,環(huán)境日益惡化[2]。

3礦山地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防措施

3.1重點防治區(qū)

對于礦山重點防治區(qū)措施,主要有以下幾方面:①邊坡參數(shù)設(shè)計要合理,并加強檢測,同時設(shè)置相應(yīng)的防護墻,一旦開挖中出現(xiàn)變形開裂,就要進行專門的地質(zhì)勘查。②對原有災(zāi)害點做好邊坡加固與預(yù)防,盡可能排除因開采造成的災(zāi)害等安全隱患。③對渣場棄渣進行嚴格檢測,邊坡坡度與擋墻要設(shè)計合理,設(shè)置相應(yīng)的攔渣壩,以防發(fā)生泥石流。同時提高渣場使用效率,棄渣不能隨意堆放。④加強坑道支護,開采與支護同時進行,以防頂板坍塌、冒頂?shù)劝踩鹿剩貏e是有住戶的區(qū)域要防控頂部地面開裂。⑤合理設(shè)計坑道排水,以免礦坑涌水引起的危害。⑥設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)測點,并做好檢測與分析,有效預(yù)防易發(fā)生災(zāi)害。

3.2非重點防治區(qū)

在建設(shè)礦山進場路、生活區(qū)中,存在一定的邊坡與棄渣,影響到邊坡的穩(wěn)定性,因此滑坡與塌方;沿線不合理棄渣也會引起水土流失,引起泥石流、滾石以及飛石等災(zāi)害。①合理設(shè)計邊坡參數(shù),增強支護與加固,邊坡排水溝也很關(guān)鍵,阻擋地表水。②對施工現(xiàn)場加強管理,確保棄渣堆放合理,并在險要低段建設(shè)阻擋滾石與飛石的相關(guān)設(shè)施。③完成開采后,扒平棄渣場并覆蓋上土層,進行植樹造林,恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)[3]。其中松樹適應(yīng)性強,存活率高,每3平米種植一顆,且樹坑規(guī)格保持在0.5×0.5×0.5(m)。3.3地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)措施為了有效預(yù)防水土流失,恢復(fù)礦區(qū)植被與景觀,必須要合理開展復(fù)墾作業(yè),以此恢復(fù)其生態(tài)功能。切勿胡亂堆放棄渣,規(guī)劃統(tǒng)一棄渣場區(qū)域,在開采中,針對性的選用棄渣回填采空區(qū)。棄渣場被處理后方可進行敷土、植樹種草。通過這些地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)策略,降低水土流失,恢復(fù)礦區(qū)生態(tài)功能,實現(xiàn)和諧發(fā)展。

4結(jié)語

綜上所述,在礦山地質(zhì)災(zāi)害勘查與預(yù)防中,通過有效治理措施,降低水土流失,恢復(fù)其生態(tài)功能,確保人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展。提高礦產(chǎn)資源使用效率,保護生態(tài)環(huán)境,加大監(jiān)管力度,預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標,是長期而艱巨的任務(wù),必須要重視。

參考文獻:

[1]楊殿群,吳晨曦.礦山地質(zhì)勘查和勘查災(zāi)害防治[J].技術(shù)與市場,2016,04:140.

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由于地下水位變化引起的地質(zhì)災(zāi)害中,最常見的就是礦坑突水涌水,同時也是危害較大的一類地質(zhì)災(zāi)害。在采礦過程中,需要對礦坑的涌水量進行估算再采取采礦措施,如果在對礦坑的涌水量估算之后地下水位突然發(fā)生變化,特別是當?shù)V坑的實際涌水量大于估算值時,就會帶來非常嚴重的后果。在采礦的過程中常常需要將老隆打穿,貫穿透水斷層,如果在這個過程中突然遇到暗河或者蓄水溶洞,那么地下水或者地面水就會大量涌入到老隆。由于這個過程突發(fā)性非常強,并且涌入的地下水規(guī)模非常大,所以會造成嚴重的后果,井巷被淹,甚至對采礦人員的生命安全造成威脅。除了礦坑突水涌水之外,地下水位的改變也會引起坑內(nèi)潰沙涌泥,這是伴隨著礦坑突水發(fā)生時一種常見的災(zāi)害。如果在采礦的時候突然遇到蓄水溶洞,溶洞中除了水之外,還有大量的泥沙和石屑,溶洞中的泥沙和石屑也會和水一起涌入到坑內(nèi)。除此之外,透水斷層以及地裂縫的存在也會把一些沉積物涌入到坑內(nèi),導(dǎo)致大量的泥沙將坑堵塞,采礦人員以及采礦機械都會被泥沙所埋,最嚴重的時候甚至可以毀滅礦山。

1.2巖石體變形引起的地質(zhì)災(zāi)害

在礦山地質(zhì)工程中由于巖石體的變形也很容易引起地質(zhì)災(zāi)害,其中最常見的就是采礦過程中發(fā)生的坍塌事件。在采礦過程中的采空區(qū),如果保留的礦柱受到損害或者數(shù)量不足都會使礦柱的支撐能力受到影響,當支撐能力不夠的時候就會發(fā)生地面的塌陷,在礦體埋藏的越淺的地區(qū)發(fā)生塌陷的概率就越大,如果埋藏的深度足夠,在崩落的采空區(qū)沒有及時回填也會發(fā)生大面積的塌陷。在巖溶的分布區(qū),如果礦山排水疏干也會導(dǎo)致溶洞上方的地面塌陷。地面塌陷會對建筑物以及道路資源、耕田資源造成巨大的傷害,同時也會在塌陷之后將一些地表水或者地面水灌入坑內(nèi),導(dǎo)致淹井事故的發(fā)生,使得地質(zhì)采礦要停產(chǎn),帶來了巨大的經(jīng)濟損失。另外,如果礦坑的周邊的巖石受到很強的地殼應(yīng)力,那么就會強烈收縮,而在采礦的過程中由于挖井等,會使礦坑周邊的巖石出現(xiàn)廣闊的空間,那么被強烈收縮的巖石受力就會突然釋放,導(dǎo)致巖石破裂,分成很多碎片向四周噴射,對采礦人員造成危害。由于不合理開采會造成采礦場邊坡失穩(wěn)、巖崩以及滑坡現(xiàn)象的發(fā)生,尤其是在露天開采的地質(zhì)工程中更為常見。在采礦過程中,由于采礦活動還可能引發(fā)地震的發(fā)生,只要遇到一個小地震就會對采礦的井下和地面造成非常嚴重的破壞。

1.3礦體內(nèi)因引起的地質(zhì)災(zāi)害

由于礦體內(nèi)因引起的災(zāi)害主要有礦坑火災(zāi)、瓦斯爆炸以及地熱,尤其是在煤礦資源的開采中非常常見。在采礦過程中,由于通風(fēng)措施沒有做好,在礦井內(nèi)容易聚集很多的瓦斯,當瓦斯?jié)舛鹊竭_一定的程度時就會發(fā)生爆炸,導(dǎo)致嚴重的后果,不僅整個礦井被毀,同時還會造成井內(nèi)工作人員的傷亡。礦坑火災(zāi)常見于硫化礦床,硫化物在氧化的過程中會放熱,放出的熱量沒有及時疏散,當熱量聚集到某一程度的時候礦井內(nèi)就會發(fā)生自燃現(xiàn)象,使礦山發(fā)生火災(zāi),使底下礦產(chǎn)資源受到嚴重的損害。浪費了巨大的資源,同時還會導(dǎo)致農(nóng)作物和樹木的死亡,對環(huán)境造成了嚴重的危害。礦石在開采的過程中深度越大受到的地熱也越大,由于地溫非常高,使得采礦的環(huán)境非常惡劣,采礦過程受到嚴重影響。

2礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治措施

2.1重點防治區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害防治措施

為了做好重點防治區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害防治工作,首先,在礦山開采之前,要合理設(shè)計邊坡的參數(shù)。同時在開采的過程中要通過掃描以及嚴格的監(jiān)測等措施來及時了解礦區(qū)的邊坡,從而穩(wěn)固礦區(qū)邊坡。為了防止開采的過程中出現(xiàn)巖石變形或者開裂導(dǎo)致的噴射現(xiàn)象,在開采之前一定要做好專業(yè)的地質(zhì)工程勘察工作。同時還需要做好開采前的準備工作,例如設(shè)計合理的邊坡坡度和渣場棄渣的方量,并做好災(zāi)害防護措施,做好攔渣以及擋墻的準備,如果在開采的過程中出現(xiàn)災(zāi)害可以及時處理,避免噴射現(xiàn)象帶來的巨大損失,同時在開采的過程中要嚴格規(guī)范工作人員的操作,禁止亂棄。對于礦山中原來發(fā)生過災(zāi)害的區(qū)域,要特別做好預(yù)防工作,減少災(zāi)害的發(fā)生。在礦山開采的過程中要做好坑道的支護工作,避免塌陷現(xiàn)象發(fā)生。

2.2其他地質(zhì)災(zāi)害防治措施

為了避免塌陷、邊坡失穩(wěn)以及滑坡現(xiàn)象的發(fā)生,需要在開采之前合理設(shè)計邊坡參數(shù),設(shè)置排水溝,做好邊坡上的排水工作。開采過程中在一些重要的地段要做好攔擋巖石碎屑的措施,避免滾石現(xiàn)象的發(fā)生。同時加強開采過程中的現(xiàn)場管理工作,加強所有工作人員的安全意識,讓所有的員工都能夠重視礦山開采的安全,并且做好安全防護工作,規(guī)范工作人員的操作。在開采結(jié)束后要及時做好填平工作,可以通過植樹造林等方式減少由于采礦對環(huán)境造成的危害。

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1.地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生因素

1.1 疏于排水

采礦時對地下水必須進行疏干排水,甚至要深降強排.由此而出現(xiàn)了一系列的地質(zhì)災(zāi)害問題。首先是礦井突水事故不斷發(fā)生。許多煤礦的上覆和下伏地層為含水豐富的石灰?guī)r,特別是石炭二疊紀煤系地層,不僅煤系內(nèi)部有含水性強的地層,其下伏為巨厚的奧陶紀灰?guī)r。這些礦床隨著開采的延伸,地下水經(jīng)深降強排,產(chǎn)生了巨大的水頭差,在一些構(gòu)造破碎帶和隔水薄層的地段,煤層承受到來自下部灰?guī)r地下水的高水壓,威脅著礦井和職工生命的安全。其次是由于疏干排水,使許多巖溶充水礦區(qū)引起地面塌陷,嚴重影響地面建筑、交通運輸以及農(nóng)田耕作與灌溉。各礦區(qū)附近均有地面塌陷現(xiàn)象,水位下降很多,使廠礦、工業(yè)和生活供水原有系統(tǒng)發(fā)生吊泵,形成無法供水的局面。再次是某些礦山由于排水,疏干了附近的地表水,淺層地下水長期得不到補充恢復(fù),影響植物生長;有的礦區(qū)甚至形成土地石化和沙化、水土流失、荒漠化嚴重,生態(tài)環(huán)境遭到破壞。

1.2 其他因素

礦山地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)因素很多,有些是開采過程中難以避免的,如開采深度的增加,使得地應(yīng)力相應(yīng)增大引起冒頂、片幫、脫盤甚至巖爆的嚴重地壓災(zāi)害;有的是開采中忽視預(yù)防或開采不規(guī)范、管理不科學(xué)導(dǎo)致的,如采空區(qū)不及時充填、廢渣廢水隨意排放、水文地質(zhì)及構(gòu)造不了解、巷道偏離、盲目指揮、違章作業(yè)、私挖亂采等,非穩(wěn)定因素積聚到一定限度引發(fā)各種災(zāi)害;有的礦山片面追求經(jīng)濟利益或為擺脫一時的經(jīng)營危機,摒棄常規(guī)如采富棄貧、求近避遠,結(jié)果為后期發(fā)展埋下災(zāi)害隱患;曾一度泛濫的民采風(fēng)潮掠奪式的開采活動也對部分國有大中型礦山造成嚴重干擾和資源、環(huán)境破壞。

2.礦山地質(zhì)災(zāi)害的主要類型 礦山地質(zhì)災(zāi)害種類繁多,按成災(zāi)與時間的關(guān)系,可分為突發(fā)性礦山地質(zhì)災(zāi)害(如礦坑突水、瓦斯爆炸、巖爆等)和緩發(fā)性礦山地質(zhì)災(zāi)害(如采空區(qū)的地面變形、環(huán)境污染等)。但最常見的是以災(zāi)害的空間分布和成因關(guān)系分類。

2.1 巖土體變形災(zāi)害

2.1.1 礦山地面和采空區(qū)塌陷 地面塌陷主要發(fā)生在地下以井巷開采的礦山。在礦山采空區(qū),若保留礦柱不足,或因礦柱受損而失去支撐能力,就會造成地面塌陷。特別是那些礦體埋藏較淺,產(chǎn)狀較平緩的礦區(qū)(如煤礦),地面塌陷的現(xiàn)象更為常見。礦體埋藏相對較深的地下開采礦山,如果不能及時回填和崩落采空區(qū),當其達到一定規(guī)模就會產(chǎn)生大面積塌陷。此外,在巖溶分布區(qū),還會因礦山排水疏干而導(dǎo)致溶洞上方地面塌陷。地面塌陷不僅破壞可耕地資源、建筑物,毀壞道路、水庫,還可直接導(dǎo)致礦山某些地下巷道的塌毀,或使大氣降水和地表水沿塌陷裂縫灌入坑內(nèi),造成淹井事故,直至停工停產(chǎn)。

2.1.2 采礦場邊坡失穩(wěn)、滑坡與巖崩 主要原因是不合理開采如采剝失調(diào)、邊坡角度過陡等造成,這種災(zāi)害多發(fā)生在露天開采的非金屬礦山和建材礦山。

2.1.3 坑內(nèi)巖爆 坑內(nèi)巖爆又稱礦山?jīng)_擊,這是因礦坑周邊和頂?shù)装鍑鷰r,在受到強大的地殼應(yīng)力作用而被強烈壓縮,一旦因采掘挖空出現(xiàn)自由面,即有可能產(chǎn)生巖石地應(yīng)力的驟然釋放,導(dǎo)致巖石大量破裂成碎塊,并向坑內(nèi)大量噴射、爆散,給礦山帶來危害和災(zāi)難。

2.1.4 采礦誘發(fā)地震 因采礦活動而誘發(fā)的地震,震源淺、危害大,小震級的地震即可導(dǎo)致井下和地表的嚴重破環(huán)。

2.1.5 場庫失穩(wěn) 場庫失穩(wěn)主要是由于尾礦壩潰決崩塌繼而形成泥石流造成的危害。尾礦壩崩壩事故常給礦區(qū)居民生命財產(chǎn)帶來巨大危害,同時也給環(huán)境造成巨大破壞和污染。

2.2 地下水位改變引起的災(zāi)害

2.2.1 礦坑突水涌水 這是最常見的礦山災(zāi)害,突發(fā)性強、規(guī)模大,后果嚴重。生產(chǎn)過程中常因?qū)ΦV坑涌水量估計不足,采掘過程中打穿老窿,貫穿透水斷層,驟遇蓄水溶洞或暗河,導(dǎo)致地下水或地面水大量涌入,造成井巷被淹、人員傷亡災(zāi)難。

2.2.2 坑內(nèi)潰沙涌泥 這是常與礦坑突水相伴而生的災(zāi)害。當采掘過程中驟遇蓄水溶洞,常見溶洞中充填的泥沙和巖屑伴隨地下水一起涌入,另外一些透水斷層和地裂縫也常會使淺部第四紀沉積物隨下漏的地表徑流涌入坑內(nèi)。其結(jié)果是使坑道被泥沙阻塞,機器、人員被泥沙所埋,嚴重時甚至?xí)沟V山遭受毀滅性的打擊。

2.2.3 環(huán)境污染 環(huán)境污染是礦山災(zāi)害的另一種重要形式。因采礦、選礦產(chǎn)生的“三廢”物質(zhì),由于未經(jīng)有效處理就被排放到江河湖海中,造成環(huán)境污染公害事件。采礦還會造成水土流失、土地砂化、鹽漬化、地下水斷流等。

2.3 礦體內(nèi)因引起的災(zāi)害

2.3.1 瓦斯爆炸和礦坑火災(zāi) 這種災(zāi)害最常見于煤礦。由于通風(fēng)不良,使瓦斯積聚發(fā)生爆炸,造成井下作業(yè)人員傷亡,礦井被毀;礦坑火災(zāi)除見于煤礦外,也見于一些硫化礦床。因硫化物氧化生熱,在熱量聚積到一定程度時則發(fā)生自燃,引發(fā)礦山火災(zāi)。礦山火災(zāi)的危害極大,而且還嚴重損耗地下礦產(chǎn)資源,如有的煤礦在地下已燃燒上百年,其資源損耗量十分巨大,使當?shù)貧夂虬l(fā)生改變,農(nóng)作物和樹木大量死亡,田地荒蕪,環(huán)境嚴重惡化。

2.3.2 地熱 隨著開采深度加大,地熱危害不斷加劇。我國已有許多礦山開采深度達到800m以下,礦山因含硫量高,開采深度又大,地溫非常高。礦山地熱災(zāi)害導(dǎo)致礦工勞動環(huán)境惡劣,嚴重影響了有關(guān)礦山的正常生產(chǎn)。

3.礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治措施

(1)重點防治區(qū)防治措施。合理設(shè)計邊坡參數(shù),加強邊坡監(jiān)測,建議作擋墻穩(wěn)固邊坡,開挖后如果出現(xiàn)開裂變形,建議做專門的工程地質(zhì)勘察。對于原有的災(zāi)害點,做好邊坡加固和預(yù)防工作,盡量消除因礦山開采而誘發(fā)災(zāi)害復(fù)發(fā)的隱患。渣場棄渣嚴格作好方量及邊坡坡度的設(shè)計,作好擋墻設(shè)計,設(shè)置攔渣壩,防止泥石流的產(chǎn)生。并充 分、合理利用渣場,嚴禁隨意棄渣(特別在公路沿線)。對于坑道開采,在坑道內(nèi)一定要作好支護,做到邊開采邊支護,防止因礦頂坍塌、冒頂?shù)榷a(chǎn)生的危害,尤其上方有住戶處要預(yù)防引起上部地面開裂。作好坑道的排水設(shè)計,以防因礦坑涌水造成危害。設(shè)置監(jiān)測點,作好監(jiān)測記錄與分析工作,確保在易于發(fā)生災(zāi)害地段防患于未然。開采結(jié)束后,對礦區(qū)進行統(tǒng)一規(guī)劃,計劃進行礦山復(fù)墾工作,恢復(fù)礦山生態(tài)功能。

(2)次重點防治區(qū)防治措施在進場公路、礦山生活區(qū)建設(shè)中,會形成大量的邊坡和一定數(shù)量的棄渣,可能形成邊坡失穩(wěn),造成滑坡和塌方;沿途不合理的棄渣可能造成水土流失,可能形成坡面泥石流,可能有滾石和飛石危害。科學(xué)合理設(shè)計邊坡參數(shù),并進行合理支護和加固,邊坡上方應(yīng)設(shè)置排水溝,做好地表擋排水措施。加強工地管理,合理堆放棄渣,嚴禁隨意棄渣;在險要地段建設(shè)攔擋滾石和飛石的設(shè)施:開采結(jié)束后,將棄渣場扒平覆土,植樹還林,恢復(fù)植被。

(3)一般防治區(qū)防治措施。區(qū)內(nèi)無主要建筑物和工程項目建設(shè),主要可能因地表巖體的破碎而造成水土流失。應(yīng)嚴禁越界開采,減少人為擾動,做好植被保護和水土保持。

(4)地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)方案及措施。為防止水土流失和恢復(fù)植被和景觀,礦山須規(guī)劃進行礦山復(fù)墾工作,以恢復(fù)礦山生態(tài)功能。開采棄渣切勿胡亂堆放,必須統(tǒng)一堆放到開采境界線以外的礦山棄渣場內(nèi),在開采過程中,有計劃地將棄渣回填到采空區(qū)。棄渣場經(jīng)處理后再敷表土、植草種樹。

4.結(jié)束語

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1.1礦坑突水

也稱坑道突水,是在工程開挖和礦床采掘等過程中,大量水流突然涌入地下洞室和礦山井巷的現(xiàn)象。坑道突水是一種與工程和采礦活動有關(guān)的誘發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害,是工程地質(zhì)問題。發(fā)生坑道突水的直接原因是掘進和采礦過程揭穿或溝通了富水和導(dǎo)水結(jié)構(gòu),以及暴雨、山洪等暴發(fā)水源,使地下水或地表水大量而突然地涌入坑道。影響坑道突水的因素很多,涉及補給水源、富水、含水和導(dǎo)水結(jié)構(gòu)、突水途徑和通道,以及影響突水性質(zhì)和特征等地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,并與現(xiàn)代地應(yīng)力作用和工程作用密切相關(guān)。某一坑道是否會發(fā)生突水,由該坑道在地下(地表)水補給、徑流和排泄的統(tǒng)一流場中所處部位,以及工程和采礦對圍巖的影響來決定。特別是處于巖溶水處于積極交替狀態(tài),富水性極強時,更導(dǎo)致礦區(qū)突水次數(shù)和強度增大。究其原因,絕大部分是由于礦層底板隔水層太薄或斷層破碎帶削弱了底板隔水層強度,因而承受不了底板水頭壓力及礦山壓力的結(jié)果,有時由于中奧陶統(tǒng)發(fā)育巖溶隱落柱,使上覆巖層陷溶,塌陷裂隙把巖溶水引入礦坑造成突水。此地質(zhì)災(zāi)害在我國礦山地質(zhì)災(zāi)害中最常見之一。

1.2瓦斯爆炸

是由瓦斯和空氣混合后,在一定條件下,遇高溫熱源發(fā)生的熱鏈式氧化反應(yīng),并伴有高溫及壓力(壓強)上升的現(xiàn)象。是在一定條件下是一定濃度的甲烷和空氣中的氧氣在一定溫度作用下產(chǎn)生的激烈氧化反應(yīng)。瓦斯爆炸產(chǎn)生的高溫高壓,促使爆源附近的氣體以極大的速度向外沖擊,造成人員傷亡,破壞巷道和器材設(shè)施,揚起大量煤塵并使之參與爆炸,產(chǎn)生更大的破壞力。另外,爆炸后生成大量的有害氣體,造成人員中毒死亡。在我國煤礦中,其發(fā)生的幾率較大,必須嚴格控制瓦斯?jié)舛群突鹪床拍芙档推浒l(fā)生的幾率。

1.3采空區(qū)的地面變形

采空區(qū)是由人為挖掘或者天然地質(zhì)運動在地表下面產(chǎn)生的“空洞”,采空區(qū)的存在使得礦山的安全生產(chǎn)面臨很大的安全問題,人員與機械設(shè)備都可能掉入采空區(qū)內(nèi)部受到傷害。由于地下采空區(qū)具有隱伏性強、空間分布特征規(guī)律性差、采空區(qū)頂板冒落塌陷情況難以預(yù)測等特點。如若出現(xiàn)采空區(qū)的地面變形,在礦山中容易出現(xiàn)將井下作業(yè)人員因礦區(qū)塌陷導(dǎo)致的在井底被困。

1.4巖爆

也稱沖擊地壓,它是一種巖體中聚積的彈性變形勢能在一定條件下的突然猛烈釋放,導(dǎo)致巖石爆裂并彈射出來的現(xiàn)象。發(fā)生條件:在硬脆巖體高地應(yīng)力地區(qū),硐室開挖過程中發(fā)生巖爆。其發(fā)生的主要原因是因為圍巖強度適應(yīng)不了集中的過高應(yīng)力而突發(fā)的失穩(wěn)破壞。

1.5滑坡

邊坡滑坡是露天礦山最常見的礦山地質(zhì)災(zāi)害,它也是發(fā)生頻度較高、對露天礦山安全影響特別重大的災(zāi)害,凡是露天開采的礦山都存在不同程度的滑坡地質(zhì)災(zāi)害。歌樂山礦從過去和已有的資料來看,開采邊坡和高陡邊坡滑坡規(guī)模較小,最后都是以崩塌的形式完成能量釋放尋求邊坡穩(wěn)定,滑坡地質(zhì)災(zāi)害主要表現(xiàn)為排土場大規(guī)模的滑坡變形。

1.6泥石流

露天礦山由于開采范圍大,開采高度深,無植破覆蓋,排土場渣上堆積高,在雨季因邊坡滑坡、崩塌都極易形成泥石流災(zāi)害,造成對采區(qū)內(nèi)設(shè)備沖毀和破壞采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng),也是露天礦山一種常見的地質(zhì)災(zāi)害。受雨水沖刷,水土流失現(xiàn)象較為嚴重,下雨時地表積水就裹帶大量泥沙經(jīng)排水系統(tǒng)流向下大天池池塘,淤堵排水溝渠;同時排土場在持續(xù)降雨和大暴雨時,山水匯集對排土場渣仁沖刷形成泥漿混合體,侵蝕排土場附近土地。

2.礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治

防治瓦斯的措施主要有:加強通風(fēng)。使瓦斯?jié)舛冉档偷健睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定的濃度以下,即采掘工作面的進風(fēng)風(fēng)流中不超過其百分之 0.5,回風(fēng)風(fēng)流不超過百分之一,礦井總回風(fēng)流中不超過百分之0.75。加強檢查工作。及時檢查各用風(fēng)地點的通風(fēng)狀況和瓦斯?jié)舛龋槊麟[患進行處理,是日常進行瓦斯管理的重要內(nèi)容。對瓦斯含量大的煤層,進行瓦斯抽放,降低煤層及采空區(qū)的瓦斯涌出量。

坑道突水防治措施很多,其原理都是盡可能地保持固有地質(zhì)體及其水文地質(zhì)的平衡狀態(tài),強化抗突能力,削弱突水條件。常用的基本上分為地面和地下兩類針對性設(shè)施和手段,包括排水疏干、工程與水源之間保留防水礦柱、修建水閘墻、門、灌注水泥漿、堵塞可能的滲透途徑和通道等。

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隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,礦產(chǎn)資源的需求量也逐年增加。伴隨著礦產(chǎn)資源的開采,礦山環(huán)境問題也日益顯現(xiàn)出來。可見礦山地質(zhì)災(zāi)害已經(jīng)變成制約我國可持續(xù)發(fā)展、建設(shè)和諧社會的重要因素之一。礦山地質(zhì)災(zāi)害是廣義地質(zhì)災(zāi)害的一種,它對資源、環(huán)境的破壞作用和社會影響正日趨嚴重,已不容忽視。礦山地質(zhì)災(zāi)害防治投資,已經(jīng)成為我國環(huán)境保護投資的重要板塊。所以,建立多元化的礦山地質(zhì)災(zāi)害防治投融資模式,是我國亟待解決的問題。

1.我國礦山地質(zhì)災(zāi)害防治投資方式現(xiàn)狀

1.1常規(guī)的礦山地質(zhì)災(zāi)害防治投資方式

我國現(xiàn)階段的礦山地質(zhì)災(zāi)害防治的投資方式大多呈現(xiàn)單一方式。財政撥款一直是我國礦山地質(zhì)災(zāi)害治理的主要資金來源,并占我國礦山地質(zhì)災(zāi)害治理投資總量的50%以上。此外還設(shè)有地質(zhì)災(zāi)害防治專項資金。我國設(shè)立了特大型地質(zhì)災(zāi)害防治專項資金,這項基金由中央財政投入。我國已初步建立了礦山環(huán)境恢復(fù)治理保證金制度,對從事礦產(chǎn)資源開采活動的采礦權(quán)人,收繳礦山地質(zhì)災(zāi)害防治保證金,主要用于礦山地質(zhì)災(zāi)害防治、地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理。另外,銀行貸款是礦山企業(yè)進行地質(zhì)災(zāi)害治理項目融資的主要途徑。但是,由于礦山地質(zhì)災(zāi)害治理項目,具有投資周期長、產(chǎn)出效益低、風(fēng)險較高的特點,從銀行貸款較為困難。其融資規(guī)模增長一直較為緩慢。

1.2我國礦山地質(zhì)災(zāi)害防治投資方式的發(fā)展

從我國礦山地質(zhì)災(zāi)害防治投資方式的現(xiàn)狀研究中可以看出,目前我國礦山地質(zhì)災(zāi)害防治的投資主體,主要還是中央財政和各級地方財政,投資方式單一,多元化的投資格局尚未形成,社會資金的投入正有待加強。也正由于此,近年來,雖然我國礦山地質(zhì)防治工作已取得較大成績,但由于礦山地質(zhì)環(huán)境破壞歷史欠賬太多,加之礦山開采造成的地質(zhì)破壞具有點多、面廣、量大的特點,導(dǎo)致治理速度緩慢,全國礦山環(huán)境惡化的趨勢尚未得到有效遏制。所以,多元化的礦山地質(zhì)災(zāi)害防治投融資渠道亟待解決。

2.礦山地質(zhì)災(zāi)害防治多元化投資機制

2.1建立各級政府地質(zhì)災(zāi)害防治專項資金

通過對我國礦山地質(zhì)災(zāi)害防治投資方式現(xiàn)狀研究,我們了解到制約我國礦山地質(zhì)災(zāi)害防治的瓶頸,歸根結(jié)底是資金問題。我國現(xiàn)有的單一的投資渠道,不能使我國礦山環(huán)境惡化的趨勢得到有效遏制。建立多元化的投資渠道勢在必行。對于礦山的地質(zhì)災(zāi)害防治的投資,我國設(shè)有地質(zhì)災(zāi)害防治專項資金。主要用于地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、勘查、監(jiān)測工作,少部分用于地質(zhì)災(zāi)害治理工程建設(shè)。中央財政取消“地質(zhì)災(zāi)害防治專項資金”后,各地也不再設(shè)專項資金。實踐中,不同程度地影響了地質(zhì)災(zāi)害防治工作的正常進行。后來又再次設(shè)立了礦山地質(zhì)災(zāi)害防治專項資金,以確保潛在的地質(zhì)災(zāi)害得到及時調(diào)查、勘查和治理。

2.2建立礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治專項資金

礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害是由于采礦活動引發(fā)或加劇的人為地質(zhì)災(zāi)害。它包括滑坡、泥石流、地面塌陷(采空沉陷、巖溶塌陷)、尾礦壩潰決等。實踐中,因為治理費用較大,礦山企業(yè)承擔不起,多由主管部門補貼,如今行業(yè)主管部門已經(jīng)撤銷,因此,如何籌集礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治專項資金,便成為地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)許多礦山企業(yè)需要面對的難題。考慮到因采礦活動引發(fā)或加劇的地質(zhì)災(zāi)害,既具有一定的必然性,也具有相當?shù)碾S機性。其防治費用既可選用“基金”的辦法,也可選用“保險”的做法。不論是哪一種辦法,都需要從礦產(chǎn)品產(chǎn)值中抽取一定比例繳納。一旦發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害,則由“基金”或“保險”提供賠付,礦山企業(yè)可用這筆費用進行善后修復(fù)和處理。

2.3建立適合我國礦山地質(zhì)災(zāi)害防治的財政稅收政策

利用財政稅收政策加強礦山地質(zhì)災(zāi)害防治,是環(huán)境經(jīng)濟政策的重要組成部分。建立國家財政對礦山地質(zhì)災(zāi)害的投入產(chǎn)出和成本核算機制,提高財政投資的效率和效益。將國家財政對礦山地質(zhì)災(zāi)害防治的投資,轉(zhuǎn)變成補、鼓勵性投資,成為引導(dǎo)社會資金向礦山地質(zhì)災(zāi)害防治投資的助推劑。在礦產(chǎn)資源比較豐富的省市,設(shè)立與礦產(chǎn)資源開采有關(guān)的稅種,根據(jù)當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展情況,制定適當?shù)亩惵剩瑸楫數(shù)氐牡V山地質(zhì)災(zāi)害防治提供重要資金來源。

2.4通過證券融資改善礦山地質(zhì)災(zāi)害投資現(xiàn)狀

證券融資包括市政債券融資和企業(yè)證券融資。市政債券發(fā)行的目的,包括彌補財政赤字和為單獨的項目融資,在礦產(chǎn)地質(zhì)災(zāi)害防治中,主要可用于單獨的項目融資。這種債券的特點是具有免稅效應(yīng),可以吸引眾多的居民投資者、投資基金、銀行信托機構(gòu)的資金,但同時債券需要到期還本付息,所以項目要有可贏利性。因此,社會經(jīng)濟的重要性和經(jīng)濟可行性是考慮的重要方面,也就是只有準公共產(chǎn)品才能適用與市政融資。企業(yè)證券也是很好的融資方式,由于礦產(chǎn)地質(zhì)災(zāi)害防治需要大量的資金,企業(yè)自身無法直接提供,發(fā)行證券融資是一種很好的方法。企業(yè)證券包括股票和債券。股份制企業(yè)可以通過發(fā)行股票進行融資。股票融資分為優(yōu)先股和普通股,優(yōu)先股可以實現(xiàn)某些單位的控制權(quán),有效防止私人對礦產(chǎn)地質(zhì)災(zāi)害防治過程的不良運作;普通股可以有效籌集社會閑散資金,同時也可以吸引部分民營企業(yè)參與到項目的管理中,有利于提高礦產(chǎn)地質(zhì)災(zāi)害防治的運作效率。企業(yè)債券融資也可以吸引社會上的閑散資金,債卷融資具有操作簡單,籌資迅速的特點;企業(yè)債券和市政債券一樣,有還本付息的壓力,所以利用此方式籌集資金,可以提高資金的使用效率。

3.結(jié)語

我國是礦業(yè)大國,今后一段時期,礦產(chǎn)資源緊缺仍是主要矛盾,礦產(chǎn)資源高強度開發(fā)仍會帶來更大的環(huán)境矛盾。要從促進經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展、構(gòu)建社會主義和諧社會的戰(zhàn)略目標高度,深刻理解礦山地質(zhì)災(zāi)害治理的重要意義,堅持以人為本,落實科學(xué)發(fā)展觀,統(tǒng)籌規(guī)劃,注重制度創(chuàng)新,建立企業(yè)承擔責任、政府有效監(jiān)管的機制,多元投融資模式,加強礦山地質(zhì)災(zāi)害防治,改善礦山環(huán)境和礦區(qū)周邊人民的生活質(zhì)量,全面推進礦產(chǎn)資源開發(fā)與環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展。

【參考文獻】

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一、我國礦山地質(zhì)災(zāi)害概述

我國是個礦業(yè)大國,又是最大的發(fā)展中國家,礦產(chǎn)資源的年消耗量很大。多年的粗放式的礦業(yè)開發(fā),導(dǎo)致大部分礦山地質(zhì)環(huán)境形勢嚴峻,部分礦區(qū)呈現(xiàn)加速惡化勢態(tài)。改革開放以來,社會經(jīng)濟的快速增長對資源的需求更是與日俱增。市場經(jīng)濟對國有礦山企業(yè)帶來很大沖擊,部分礦山注重追求經(jīng)濟效益,安全和環(huán)保意識淡化,加之開采技術(shù)及生產(chǎn)設(shè)備的相對落后及礦區(qū)周邊大量無序的民采等多重因素的干擾,導(dǎo)致礦山多年開采積聚的災(zāi)害隱患爆發(fā),開采環(huán)境明顯惡化,礦山地質(zhì)災(zāi)害問題日趨嚴重,潛在的致災(zāi)隱患不斷增多,且隨時可能發(fā)展成災(zāi),造成人員傷亡、設(shè)備報廢、設(shè)施損毀甚至礦井關(guān)閉、資源浪費等嚴重后果。

二、礦山地質(zhì)災(zāi)害主要類型

1、冒頂片幫

冒頂災(zāi)害事故最為普遍,包括巖層脫落、塊體冒落、不良地層塌落,以及由于采礦和地質(zhì)結(jié)構(gòu)引起的各種垮塌。特別是礦巖穩(wěn)定性差的難采礦體及軟弱夾層,易發(fā)生較大規(guī)模的垮落,引起采場和巷道冒頂事故。冒頂片幫常常無明顯前兆特征,具突發(fā)性,發(fā)生頻度高,難以防范,是礦山生產(chǎn)安全的主要危害。

2、采空區(qū)垮塌和地表塌陷

采空區(qū)垮塌和地表塌陷主要是由于地下采礦對地表的破壞。凡口鉛鋅礦因疏干產(chǎn)生地表塌陷1982個,影響范圍達675km2,受損農(nóng)田約66.7km2,建筑物搬遷7 km2。采空區(qū)塌陷可引起地表積水,對采空區(qū)上的建筑物,道路、管線及農(nóng)田帶來影響,嚴重時可引起山體滑移。

3、深部巖爆

巖爆是一種與地應(yīng)力有關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害,據(jù)悉,礦山進入1000 m以下進行深部開采時,由于高地應(yīng)力,硬巖層往往發(fā)生巖爆。巖爆就其破裂機制而言,是一種開挖卸荷條件下巖石自身彈性應(yīng)變能突然釋放所造成的脆性破裂或爆裂;爆裂造成的巖塊(片),則可以爆裂松脫、爆裂剝離、爆裂彈射或拋擲等不同方式脫離母體,其脫離方式、初速度和規(guī)模大小等與爆破時的破裂機制及釋放彈性應(yīng)變能的多少和波及深度等諸多因素有關(guān)。

4、井下突水

井下突水主要由含水層引起,在違規(guī)操作或者非正常開采條件下,遇到積水巷道或采空區(qū)、溶洞、地下暗河等含水體,容易引起隔離巖層失穩(wěn),從而引起災(zāi)害。尤其是在水體下采礦,應(yīng)經(jīng)過專門論證以及采取專門的防治措施。

5、崩塌、滑坡

崩塌、滑坡是露天礦山最常見的工程地質(zhì)災(zāi)害。它也是發(fā)生頻度最高、對露天礦山安全影響最大的災(zāi)害。崩塌、滑坡主要分為幾個方面:①為采空區(qū)山體滑坡,主要是由于超量開采而引起;②為露天采礦場邊坡失穩(wěn);③為排土場、堆渣場邊坡失穩(wěn),或者尾礦壩垮塌。崩塌、滑坡的產(chǎn)生與特定的自然環(huán)境、工程地質(zhì)條件等密切相關(guān),對于礦山而言,主要是由于采礦活動的影響。

6、地下水位下降

無論是露天開采礦山或是地下開采礦山,都需不同程度地疏干排水。疏干排水容易引起地下水位下降,形成大的疏排漏斗,引起地下、地表水系破壞,地表蓄水能力下降,農(nóng)田干枯,水井干涸。地下水位下降帶來的危害將很難恢復(fù),對于巖溶充水礦床,高強度的礦山疏干排水容易引起巖溶塌陷,給附近居民生產(chǎn)生活帶來很大的影響。

7、泥石流

礦山泥石流危害較大.一方面泥石流危及采礦安全,另一方面泥石流會危害礦山周圍的生產(chǎn)生活安全。據(jù)2004年福建省礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查統(tǒng)計.目前全省的礦山廢渣、尾礦堆場有2800余處,除少數(shù)。國營大中型礦山企業(yè)外,數(shù)量眾多的個體私營小礦山開采中產(chǎn)生的廢渣、尾礦隨選隨排,常堆積在山坡或溝谷.缺乏規(guī)范管理,在汛期暴雨誘發(fā)下,易形成泥石流災(zāi)害。

8、滑坡

主要發(fā)育在石炭系、二疊系地層中。滑體為砂頁巖,滑床面主要為層理面、節(jié)理裂隙面,坡面形態(tài)呈階梯狀、直線型及不規(guī)則型,后緣拉張裂隙呈弧線、折線,滑體兩側(cè)發(fā)育有羽狀剪切裂隙,前緣舌部發(fā)育有張裂隙。

三、礦山地質(zhì)災(zāi)害形成的原因

1、煤礦開采缺乏整體規(guī)劃。

2、中小型煤礦肓目生產(chǎn),開采不規(guī)范,技術(shù)落后,對礦山地質(zhì)破壞較嚴重,易誘發(fā)礦山地質(zhì)災(zāi)害。

3、煤礦地質(zhì)災(zāi)害防范意識差。對煤礦地質(zhì)災(zāi)害的危害對象及危害程度認識不夠,沒有整套切實可行的監(jiān)測制度。

4、在開采前未進行“礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價”。

5、缺乏有效的礦業(yè)資源綜合開發(fā)利用規(guī)劃,礦山開采布局不合理,因礦界重疊、爭搶資源而破壞保安礦柱引起的山體崩塌、滑坡等事件時有發(fā)生。

6、采礦者環(huán)保和防災(zāi)意識淡薄,大部分礦山在采礦前未進行環(huán)境影響評價,使災(zāi)害隱患得不到有效的防范。

7、礦山企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員饋乏,大多數(shù)礦山未進行采礦方案設(shè)計,采空區(qū)過大,未留足保安礦柱,廢棄坑道未及時封填,邊坡過陡、亂堆、亂排、無序采礦等不合理的采礦活動隨處可見,從而引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。

8、三廢處理設(shè)施缺乏,致使尾礦、廢渣亂堆亂放,在適當?shù)挠炅考ぐl(fā)下,易產(chǎn)生滑坡、泥石流災(zāi)害。

四、礦山地質(zhì)災(zāi)害防治措施

1、重點防治區(qū)防治措施

(1)合理設(shè)計邊坡參數(shù),加強邊坡監(jiān)測,建議作擋墻穩(wěn)固邊坡, 開挖后如果出現(xiàn)開裂變形, 建議做專門的工程地質(zhì)勘察。

(2)對于原有的災(zāi)害點,做好邊坡加固和預(yù)防工作,盡量消除因礦山開采而誘發(fā)災(zāi)害復(fù)發(fā)的隱患。

(3)渣場棄渣嚴格作好方量及邊坡坡度的設(shè)計,作好擋墻設(shè)計,設(shè)置攔渣壩,防止泥石流的產(chǎn)生。并充分、合理利用渣場,嚴禁隨意棄渣(特別在公路沿線)。

(4)對于坑道開采。在坑道內(nèi)一定要作好支護,做到邊開采邊支護,防止因礦頂坍塌、冒頂?shù)榷a(chǎn)生的危害,尤其上方有住戶處要預(yù)防引起上部地面開裂。

(5)作好坑道的排水設(shè)計, 以防因礦坑涌水造成危害。

(6)設(shè)置監(jiān)測點,作好監(jiān)測記錄與分析工作,確保在易于發(fā)生災(zāi)害地段防患于未然。

(7)開采結(jié)束后,對礦區(qū)進行統(tǒng)一規(guī)劃,計劃進行礦山復(fù)墾工作,恢復(fù)礦山生態(tài)功能。

2、次重點防治區(qū)防治措施

在進場公路、礦山生活區(qū)建設(shè)中,會形成大量的邊坡和一定數(shù)量的棄渣,可能形成邊坡失穩(wěn),造成滑坡和塌方;沿途不合理的棄渣可能造成水土流失,可能形成坡面泥石流,可能有滾石和飛石危害。

(1)科學(xué)合理設(shè)計邊坡參數(shù),并進行合理支護和加固,邊坡上方應(yīng)設(shè)置排水溝,做好地表擋排水措施。

(2)加強工地管理,合理堆放棄渣,嚴禁隨意棄渣;在險要地段建設(shè)攔擋滾石和飛石的設(shè)施:

(3)開采結(jié)束后,將棄渣場扒平覆土,植樹還林,恢復(fù)植被。

3、一般防治區(qū)防治措施

區(qū)內(nèi)無主要建筑物和工程項目建設(shè).主要可能因地表巖體的破碎而造成水土流失。應(yīng)嚴禁越界開采,減少人為擾動,做好植被保護和水土保持。

4、地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)方案及措施

為防止水土流失和恢復(fù)植被和景觀,礦山須規(guī)劃進行礦山復(fù)墾工作,以恢復(fù)礦山生態(tài)功能。

5、 樹立科學(xué)發(fā)展觀,做好長遠規(guī)劃,樹立局部與全局,開發(fā)與保護統(tǒng)一的觀念,做到合理開發(fā):充分利用,有效保護。要切實貫徹執(zhí)行《礦產(chǎn)資源法》《地質(zhì)災(zāi)害防治管理辦法》《山西省地質(zhì)災(zāi)害防治條例》等一系列政策。對河津市的礦產(chǎn)資源做好開發(fā)利用與保護規(guī)劃,對不合理的煤礦不設(shè)置采礦權(quán),原有的一律封閉。

6、要加強地質(zhì)災(zāi)害知識的宣傳工作,提高廣大群眾對地質(zhì)災(zāi)害的認識。

7、政府應(yīng)督促礦山企業(yè)開展礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查,查明存在的主要環(huán)境問題及潛在危害。

五、結(jié)束語

礦業(yè)是我國一個很大的行業(yè),對國家的經(jīng)濟發(fā)展有著促進作用。近年來,我國礦業(yè)災(zāi)害頻發(fā),究其原因是各種各樣的。礦業(yè)地質(zhì)災(zāi)害不僅給礦工帶來生命危險而且對當?shù)鼐用竦纳钜矌砦:Γ裕瑢τ诘V業(yè)地質(zhì)災(zāi)害的學(xué)習(xí)是至關(guān)重要的。

參考文獻